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상태방정식 \dfrac{d}{dt}x(t)=Ax(t)+Bu(t)에서 A… | [전기공사기사 필기] 15년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[전기공사기사 필기] 15년 3회차
상태방정식 ddtx(t)=Ax(t)+Bu(t)\dfrac{d}{dt}x(t)=Ax(t)+Bu(t)에서 A=(6721)A=\begin{pmatrix}-6 & 7\\ 2 & -1\end{pmatrix} 이라면 A의 고유값은?
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해설

고유값은 특성방정식 λIA=0|\lambda I-A|=0 의 근이다. A=(6721)A=\begin{pmatrix}-6 & 7\\ 2 & -1\end{pmatrix} 이므로 λIA=(λ+672λ+1)\lambda I-A=\begin{pmatrix}\lambda+6 & -7\\ -2 & \lambda+1\end{pmatrix} 이다.

행렬식을 전개하면 (λ+6)(λ+1)(7)(2)=λ2+7λ+614=λ2+7λ8=0(\lambda+6)(\lambda+1)-(-7)(-2)=\lambda^{2}+7\lambda+6-14=\lambda^{2}+7\lambda-8=0 이고, 인수분해하면 (λ1)(λ+8)=0(\lambda-1)(\lambda+8)=0 이다.

따라서 고유값은 1 과 −8 이다. 검산하면 두 근의 합 −7 은 대각합 (−6)+(−1) 과, 두 근의 곱 −8 은 행렬식 (−6)(−1)−7×2 와 각각 일치한다. 근 하나가 양수(+1)이므로 이 계통은 불안정하다는 것도 함께 읽어낼 수 있다.

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