如何求矩阵的特征值

如题所述

把特征值代入特征方程,运用初等行变换法,将矩阵化到最简,然后可得到基础解系。求矩阵的全部特征值和特征向量的方法如下:

第一步:计算的特征多项式;

第二步:求出特征方程的全部根,即为的全部特征值;

第三步:对于的每一个特征值,求出齐次线性方程组:的一个基础解系,则可求出属于特征值的全部特征向量。

矩阵特征值性质

若λ是可逆阵A的一个特征根,x为对应的特征向量,则1/λ 是A的逆的一个特征根,x仍为对应的特征向量。

若 λ是方阵A的一个特征根,x为对应的特征向量,则λ 的m次方是A的m次方的一个特征根,x仍为对应的特征向量。

设λ1,λ2,…,λm是方阵A的互不相同的特征值。xj是属于λi的特征向量( i=1,2,…,m),则x1,x2,…,xm线性无关,即不相同特征值的特征向量线性无关 。

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第1个回答  2020-10-17

把特征值代入特征方程,运用初等行变换法,将矩阵化到最简,然后可得到基础解系。求矩阵的全部特征值和特征向量的方法如下:


第一步:计算的特征多项式;


第二步:求出特征方程的全部根,即为的全部特征值;


第三步:对于的每一个特征值,求出齐次线性方程组:的一个基础解系,则可求出属于特征值的全部特征向量。

扩展资料

矩阵特征值性质


若λ是可逆阵A的一个特征根,x为对应的特征向量,则1/λ 是A的逆的一个特征根,x仍为对应的特征向量。


若 λ是方阵A的一个特征根,x为对应的特征向量,则λ 的m次方是A的m次方的一个特征根,x仍为对应的特征向量。


设λ1,λ2,…,λm是方阵A的互不相同的特征值。xj是属于λi的特征向量( i=1,2,…,m),则x1,x2,…,xm线性无关,即不相同特征值的特征向量线性无关 。

参考资料来源:百度百科-矩阵特征值

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第2个回答  2021-06-10

矩阵特征值的方法如下:

任意一个矩阵A可以分解成如下两个矩阵表达的形式:                                                               

其中矩阵Q为正交矩阵,矩阵R为上三角矩阵,至于QR分解到底是怎么回事,矩阵Q和矩阵R是怎么得到的,你们还是看矩阵论吧,如果我把这些都介绍了,感觉这篇文章要写崩,或者你可以先认可我是正确的,然后往下看。

首先我们有A1=A=QR,则令A2=RQ,则有:                                                                         

由式(22)可知,A1和A2相似,相似矩阵具有相同的特征值,说明A1和A2的特征值相同,我们就可以通过求取A2的特征值来间接求取A1的特征值。

求特征向量:

设A为n阶矩阵,根据关系式Ax=λx,可写出(λE-A)x=0,继而写出特征多项式|λE-A|=0,可求出矩阵A有n个特征值(包括重特征值)。将求出的特征值λi代入原特征多项式,求解方程(λiE-A)x=0,所求解向量x就是对应的特征值λi的特征向量。

判断矩阵可对角化的充要条件:

矩阵可对角化有两个充要条件:

1、矩阵有n个不同的特征向量;

2、特征向量重根的重数等于基础解系的个数。对于第二个充要条件,则需要出现二重以上的重特征值可验证(一重相当于没有重根)。

若矩阵A可对角化,则其对角矩阵Λ的主对角线元素全部为A的特征值,其余元素全部为0。(一个矩阵的对角阵不唯一,其特征值可以换序,但都存在由对应特征向量顺序组成的可逆矩阵P使P⁻¹AP=Λ)。

以上内容参考:百度百科-矩阵特征值

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第3个回答  2018-01-06

解题过程如图

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第4个回答  2023-05-18

求矩阵的特征值需要使用以下步骤:1. 用λ表示特征值,将λI-A(I表示单位矩阵)展开,得到λI-A=?λ-a11 -a12 ... -a1n??-a21 λ-a22 ... -a2n??... ... ... ... ... ??-an1 -an2 ... λ-ann?2. 计算行列式 |λI-A|,其中λ为未知数,A为已知矩阵3. 求出行列式的根(即特征值λ)4. 将每个特征值带入λI-A=0,解出对应的特征向量v特征向量v满足(λI-A)v=0,即(λ-A)v=0,其中v≠0。特别的,当λ是非零实数时,由于非零向量与0向量的差仍是非零向量,因此可将0向量约去,此时(λ-A)v=0即(vλ-A)v=0,即Av=λv,此时v就是该矩阵对应于λ的特征向量。注:特征向量没有唯一性,同特征值对应的特征向量可以有很多,但二维矩阵最多有两个线性无关的特征向量。