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Matrix Calculator

行列演算・固有値計算機

2×2〜4×4行列の演算・行列式・逆行列・固有値・固有ベクトル・連立方程式をブラウザ上で即時計算。剛性行列やモーダル解析への応用も解説。

入力設定
行列サイズ
行列 A
行列 B(加減乗算用)
演算
プリセット
det(A)
ランク
トレース
フロベニウスノルム
「計算」ボタンを押すと結果が表示されます。

理論式

固有値問題:$\det(A - \lambda I) = 0$ → 特性多項式の根が固有値

$$A\vec{v} = \lambda\vec{v}$$

逆行列(余因子展開):$A^{-1} = \dfrac{1}{\det(A)} \cdot \mathrm{adj}(A)$

LU分解:$A = LU$ → $Ly = b$(前進代入)、$Ux = y$(後退代入)

トレース = 固有値の和:$\mathrm{tr}(A) = \sum_i \lambda_i$

CAE連携: FEM剛性行列Kの固有値問題(K−λM)v=0がモーダル解析の基礎。応力テンソル(対称行列)の固有値が主応力、固有ベクトルが主応力方向。座屈解析もK_σの固有値として定式化される。

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