線性代數的時候給了矩陣是怎麼求特徵值和特徵函式的

2021-03-06 23:27:34 字數 5957 閱讀 6464

1樓:匿名使用者

根據ax=λx,即(a-λe)x=o,令a-λe的行列式等於0求所有特徵值λ

然後將各個特徵值代入a-λe,求(a-λe)x=o這個其次線性方程組的一個基礎解系,即x1,x2,...,xn,這些解向量就是特徵向量。

特徵函式主要看f(a)的形式,它是什麼形式,f(λ)一般就是什麼形式。

2樓:塗智華

對於n階矩陣a,如果存在λ和非零n階向量x,使得:ax=λx,那麼λ就是特徵值,x是對應於λ的特徵向量。

求λi-a的行列式為0的解即是λ的取值,其中i為n階單位矩陣。λi-a的行列式即為特徵函式。

3樓:匿名使用者

如果這個矩陣設為a,那麼是現求特徵值,再求特徵向量。就是解方程組ax=λx,移過來就是(a-λ)x=0,因為原來的ax裡面的x是無窮多個解,所以(a-λ)x=0也是和ax一樣的解,換句話說就是(a-λ)x=0有無窮多解,那麼這個方程的係數矩陣的行列式就是0(無窮多解的其次方程組,係數矩陣拍成的列向量線性無關,等價於矩陣行列式等於零)。第一步,令丨a-λ丨=0,這樣你能求出好幾個λ,這個特徵根就是特徵值,比如說a是4階的,你求出來的λ就有四個(必須是實數),這裡買呢可能會有重根但是要都寫出來,重複的算一個特徵值;第二步,解四個方程(a-λi)x=0(i=1,2,3,4)的解,並且求出基礎解系,基礎解系是解裡面的一個極大無關組,因為解有無窮多個,重複根你只要算一次就可以;第三步,求出的基礎解系裡面的每個列向量就是特徵向量,只不過你特徵值是對應的λ1,λ2,λ3,λ4這麼寫,你的這個列向量必須按照對應特徵值的順序列,也是從左往右寫成列向量α1,α2,α3,α4,;如果你對角矩陣,還要經過施密特正交化,這是第四步,這個運算比較麻煩,公式別記錯了,得到新的列向量組β1,β2,β3,β4,也是從左到右;第五步,對角的矩陣設成b,於是b=p轉置ap,p就是第四步求出的βi列向量組,要從左往右寫,p轉置是用p進行初等列變換得到,把單位矩陣寫在下面然後列變換。

最後算出p轉置之後不用再求p轉置ap去算b,b的元素就是那幾個特徵值(從左往右寫成對角陣)。

4樓:匿名使用者

對於矩陣a, ax=sx決定了特徵值s和特徵向量x

也可以說(a-se)x=0

要想x有非0解,det(a-se) =0,求解這個方程就得到特徵值,再帶回(a-se)x =0就可以求得特徵向量

5樓:匿名使用者

|λ|λ

|λ|λe-a| = |λ-1 1 a| |-2 λ-a 2| |a 1 λ-1| |λe-a| = |λ-1 1 a| |-2 λ-a 2| |a+1-λ 0 λ-a-1| |λe-a| = |λ+a-1 1 a| |0 λ-a 2| |0 0 λ-a-1| |λe-a| =(λ+a-1)(λ-a)(λ-a-1) 得特徵值 λ = -a+1, a, a+1 對於 λ = -a+1, λe-a = [-a 1 a] [-2 -2a+1

6樓:來個回答好的

求矩陣的特徵值與特徵向量。

解:由特徵方程

解得a有2重特徵值λ1=λ2=-2,有單特徵值λ3=4。

對於特徵值λ1=λ2=-2,解方程組(-2e-a)x=θ得同解方程組x1-x2+x3=0,解為x1=x2-x3(x2,x3為自由未知量)。分別令自由未知量

得基礎解系

所以a的對應於特徵值λ1=λ2=-2的全部特徵向量為x=k1ξ1+k2ξ2(k1,k2不全為零),可見,特徵值λ=-2的特徵向量空間是二維的。注意,特徵值在重根時,特徵向量空間的維數是特徵根的重數。

對於特徵值λ3=4,方程組(4e-a)x=q得同解方程組為

通解為令自由未知量x3=2得基礎解系ξ3

,所以a的對於特徵值λ3=4得全部特徵向量為x= k3ξ3。

請問 線性代數 求一個矩陣的特徵值與特徵向量 怎樣算的

7樓:

是行列式,不是矩陣。行列式的第二列加到第一列上,則第一列提取公因子y+2,然後第一行乘以-1加到第二行上,行列式是上三角行列式了,直接得結果(y+2)平方(y-4)

線性代數。求矩陣的特徵值與特徵向量

8樓:小樂笑了

解出特徵值之後,再代入特徵方程,求出基礎解系,得到特徵向量,例如:

線性代數特徵方程求特徵值

9樓:中公教育

設抄m是n階方陣, e是單位

襲矩陣, 如果存在一個數λ使得 m-λe 是奇異矩陣(即不可逆矩陣, 亦即行列式為零), 那麼λ稱為m的特徵值。

特徵值的計算方法n階方陣a的特徵值λ就是使齊次線性方程組(a-λe)x=0有非零解的值λ,也就是滿足方程組|a-λe|=0的λ都是矩陣a的特徵值。

線性代數,求特徵值和特徵向量

10樓:dear豆小姐

||特徵值  λ = -2, 3, 3,特徵向量

: (1    0    -1)^t、(3     0     2)^t。

解:|λe-a| =

|λ-1       -1          -3|

| 0         λ-3         0|

|-2         -2           λ|

|λe-a| = (λ-3)*

|λ-1        -3|

|-2           λ|

|λe-a| = (λ-3)(λ^2-λ-6) = (λ+2)(λ-3)^2

特徵值  λ = -2, 3, 3

對於 λ = -2, λe-a =

[-3      -1      -3]

[ 0      -5       0]

[-2      -2      -2]

行初等變換為

[ 1       1         1]

[ 0       1         0]

[ 0       2         0]

行初等變換為

[ 1       0         1]

[ 0       1         0]

[ 0       0         0]

得特徵向量 (1    0    -1)^t。

對於重特徵值 λ = 3, λe-a =

[ 2      -1      -3]

[ 0       0       0]

[-2      -2      3]

行初等變換為

[ 2      -1      -3]

[ 0      -3       0]

[ 0       0       0]

行初等變換為

[ 2       0      -3]

[ 0       1       0]

[ 0       0       0]

得特徵向量 (3     0     2)^t。

答:特徵值  λ = -2, 3, 3,特徵向量: (1    0    -1)^t、(3     0     2)^t。

擴充套件資料

特徵值是線性代數中的一個重要概念。在數學、物理學、化學、計算機等領域有著廣泛的應用

設 a 是n階方陣,如果存在數m和非零n維列向量 x,使得 ax=mx 成立,則稱 m 是a的一個特徵值(characteristic value)或本徵值(eigenvalue)。

非零n維列向量x稱為矩陣a的屬於(對應於)特徵值m的特徵向量或本徵向量,簡稱a的特徵向量或a的本徵向量。

矩陣的特徵向量是矩陣理論上的重要概念之一,它有著廣泛的應用。數學上,線性變換的特徵向量(本徵向量)是一個非簡併的向量,其方向在該變換下不變。該向量在此變換下縮放的比例稱為其特徵值(本徵值)。

11樓:匿名使用者

|a-λ

e| =

1-λ 2 3

2 1-λ 3

3 3 6-λ

r1-r2

-1-λ 1+λ 0

2 1-λ 3

3 3 6-λ

c2+c1

-1-λ 0 0

2 3-λ 3

3 6 6-λ

= (-1-λ)[(3-λ)(6-λ)-18]= (-1-λ)[λ^2-9λ]

= λ(9-λ)(1+λ)

所以a的特徵值為 0, 9, -1

ax = 0 的基礎解係為: a1 = (1,1,-1)'

所以,a的屬於特徵值0的全部特徵向量為: c1(1,1,-1)', c1為非零常數.

(a-9e)x = 0 的基礎解係為: a2 = (1,1,2)'

所以,a的屬於特徵值9的全部特徵向量為: c2(1,1,2)', c2為非零常數.

(a+e)x = 0 的基礎解係為: a3 = (1,-1,0)'

所以,a的屬於特徵值-1的全部特徵向量為: c3(1,-1,0)', c3為非零常數.

12樓:匿名使用者

你好,滿意請採納哦!

|a-λe|=

2-λ 3 2

1 8-λ 2

-2 -14 -3-λ

= -(λ-1)(λ-3)^2=0

解得特徵值為1,3,3

1對應的特徵向量:

(a-e)x=0

係數矩陣:

1 3 2

1 7 2

-2 -14 -4

初等行變換結果是:

1 0 2

0 1 0

0 0 0

所以特徵向量是[-2 0 1]^t

3對應的特徵向量:

(a-3e)x=0

係數矩陣:

-1 3 2

1 5 2

-2 -14 -6

初等行變換結果是:

1 1 0

0 2 1

0 0 0

所以特徵向量是[1 -1 2]^t

13樓:

一個基本結論:

矩陣所有特徵值的和為主對角線上元素的和。

所以,兩個特徵值之和為

1+3=4

14樓:匿名使用者

λ||λ|λe-a| =

|λ-1 -1 -3|| 0 λ-3 0||-2 -2 λ||λe-a| = (λ-3)*

|λ-1 -3|

|-2 λ|

|λe-a| = (λ-3)(λ^2-λ-6) = (λ+2)(λ-3)^2

特徵值 λ = -2, 3, 3

對於 λ = -2, λe-a =

[-3 -1 -3]

[ 0 -5 0]

[-2 -2 -2]

行初等變換為

[ 1 1 1][ 0 1 0][ 0 2 0]行初等變換為

[ 1 0 1][ 0 1 0][ 0 0 0]得特徵向量 (1 0 -1)^t對於重特徵值 λ = 3, λe-a =

[ 2 -1 -3]

[ 0 0 0]

[-2 -2 3]

行初等變換為

[ 2 -1 -3]

[ 0 -3 0]

[ 0 0 0]

行初等變換為

[ 2 0 -3]

[ 0 1 0]

[ 0 0 0]

得特徵向量 (3 0 2)^t.

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