Calcular el valor propio de una matriz 3x3

Question

Necesito encontrar el valor propio de la siguiente matriz (1):

$$A = \begin{bmatrix} 2 & -1 & 0 \\ -1 & 3 & 0 \\ 0 & 0 & 7 \end{bmatrix}$$

para ello necesito calcular (2) $$\det{A - \lambda I} = \det\Big(\begin{bmatrix} 2-\lambda & -1 & 0 \\ -1 & 3-\lambda & 0 \\ 0 & 0 & 7-\lambda \end{bmatrix}\Big)$$ que se puede desarrollar en (3) que es la respuesta correcta dada $$(\lambda^{2} -4\lambda + 3)(7-\lambda)$$ Sin embargo si sigo el algoritmo para determinar el determinante de una matriz 3x3 (4) $$\text{if} \quad A = \begin{bmatrix} a & b & c \\ d & e & f \\ g & h & i \end{bmatrix}, \quad \text{then} \quad \det(A) = a\begin{bmatrix} e & f \\ h & i \end{bmatrix} - b\begin{bmatrix} d & f \\ g & i \end{bmatrix} +c\begin{bmatrix} d & e \\ g & h \end{bmatrix}$$

Lo que obtendría es (5) $$(2-\lambda)(2-\lambda)(7-\lambda)-(-1)(-1)(7-\lambda) = (4-4\lambda + \lambda^{2})(7-\lambda) -(7-\lambda)$$

Lo que no entiendo es cómo llegar a la ecuación (3).

Answer 1

Utilice el hecho de que $$(4-4\lambda+\lambda^2)(7-\lambda)-(7-\lambda)=\bigl((4-4\lambda+\lambda^2)-1)(7-\lambda)=(3-4\lambda+\lambda^2)(7-\lambda).$$