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  1. #include <stdio.h>
  2. #include <math.h>
  3.  
  4. #define SIZE 4
  5.  
  6. // ガウスの消去法で行列式を計算する関数
  7. double calculate_determinant(double lambda) {
  8.     // 画像の行列 A - λI をセット
  9.     // ※ A[1][1] の位置は「-5.0 - lambda」になります
  10.     double mat[SIZE][SIZE] = {
  11.         {1.0 - lambda,  2.0,           3.0,           5.0},
  12.         {3.0,          -5.0 - lambda,  1.0,           4.0},
  13.         {5.0,           9.0,           2.0 - lambda, -6.0},
  14.         {1.0,           7.0,           4.0,           1.0 - lambda}
  15.     };
  16.  
  17.     double det = 1.0;
  18.  
  19.     for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
  20.         // ピボットが0に近い場合の処理（簡易的な部分ピボット選択）
  21.         if (fabs(mat[i][i]) < 1e-9) {
  22.             int swap_row = -1;
  23.             for (int k = i + 1; k < SIZE; k++) {
  24.                 if (fabs(mat[k][i]) > 1e-9) {
  25.                     swap_row = k;
  26.                     break;
  27.                 }
  28.             }
  29.             if (swap_row == -1) return 0.0; // 行列式は0
  30.  
  31.             // 行の入れ替え
  32.             for (int j = 0; j < SIZE; j++) {
  33.                 double temp = mat[i][j];
  34.                 mat[i][j] = mat[swap_row][j];
  35.                 mat[swap_row][j] = temp;
  36.             }
  37.             det *= -1.0; // 行を入れ替えたので符号を反転
  38.         }
  39.  
  40.         // 下三角成分を消去
  41.         for (int k = i + 1; k < SIZE; k++) {
  42.             double factor = mat[k][i] / mat[i][i];
  43.             for (int j = i; j < SIZE; j++) {
  44.                 mat[k][j] -= factor * mat[i][j];
  45.             }
  46.         }
  47.         // 対角成分を掛け合わせる
  48.         det *= mat[i][i];
  49.     }
  50.  
  51.     return det;
  52. }
  53.  
  54. int main() {
  55.     printf("=== 特性方程式 det(A - λI) の係数確認用チェック ===\n");
  56.  
  57.     // 特定の λ を代入して、多項式が 0 になるか（＝固有値か）をテスト
  58.     // あなたがべき乗法で見つけた「8.6120894541」をテストします
  59.     double test_lambda = 8.6120894541;
  60.     double result = calculate_determinant(test_lambda);
  61.  
  62.     printf("λ = %.10f のときの行列式の値: %e\n", test_lambda, result);
  63.  
  64.     if (fabs(result) < 1e-4) {
  65.         printf("-> 行列式がほぼ0になったため、この値は間違いなく正しい固有値（根）です。\n");
  66.     } else {
  67.         printf("-> 0になりません。方程式か固有値のどちらかがズレています。\n");
  68.     }
  69.  
  70.     return 0;
  71. }
Success #stdin #stdout 0s 5308KB
comments (?)
stdin
copy 
Standard input is empty
stdout
copy 
=== 特性方程式 det(A - λI) の係数確認用チェック ===
λ = 8.6120894541 のときの行列式の値: -1.395376e+02
-> 0になりません。方程式か固有値のどちらかがズレています。
https://ideone.com/QgyN5a
language:
C (gcc 8.3)
created:
1 day ago
visibility:
public

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