特征值与特征向量,不同特征值特征向量一定正交吗?

2022-01-17 17:58:28 百科大全 投稿:一盘搜百科
摘要不一定正交特征值与特征向量,如矩阵A=[2 3][2 1],它的特征值为-1、4,对应的特征向量为(-1,1)^T,(3,2)^T,显然这两个向量是不正交的但是一般的,对于任意矩阵,不同特征值对应的特

不一定正交特征值特征向量,如矩阵

特征值与特征向量,不同特征值特征向量一定正交吗?插图

A=

[2 3]

[2 1],

它的特征值为-1、4,对应的特征向量为(-1,1)^T,(3,2)^T,显然这两个向量是不正交的

但是一般的,对于任意矩阵,不同特征值对应的特征向量必然线性无关;特别地,对于实对称矩阵,不同特征值对应的特征向量必然正交。

·每一个线性空间都有一个基。

·对一个 n 行 n 列的非零矩阵 A,如果存在一个矩阵 B 使 AB = BA =E(E是单位矩阵),则 A 为非奇异矩阵(或称可逆矩阵),B为A的逆阵。

·矩阵非奇异(可逆)当且仅当它的行列式不为零。

·矩阵非奇异当且仅当它代表的线性变换是个自同构。

·矩阵半正定当且仅当它的每个特征值大于或等于零。

·矩阵正定当且仅当它的每个特征值都大于零。

·解线性方程组的克拉默法则。

·判断线性方程组有无非零实根的增广矩阵和系数矩阵的关系。

线性代数,求特征值和特征向量

特征值  λ = -2, 3, 3,特征向量: (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

特征值  λ = -2, 3, 3

对于 λ = -2, λE-A =

[-3      -1      -3]

[ 0      -5       0]

[-2      -2      -2]

行初等变换为 

[ 1       1         1]

[ 0       1         0]

[ 0       2         0]

行初等变换为 

[ 1       0         1]

[ 0       1         0]

[ 0       0         0]

得特征向量 (1    0    -1)^T。

对于重特征值 λ = 3, λE-A =

[ 2      -1      -3]

[ 0       0       0]

[-2      -2      3]

行初等变换为 

[ 2      -1      -3]

[ 0      -3       0]

[ 0       0       0]

行初等变换为 

[ 2       0      -3]

[ 0       1       0]

[ 0       0       0]

得特征向量 (3     0     2)^T。

答:特征值  λ = -2, 3, 3,特征向量: (1    0    -1)^T、(3     0     2)^T。

扩展资料

特征值是线性代数中的一个重要概念。在数学、物理学、化学、计算机等领域有着广泛的应用

设 A 是n阶方阵,如果存在数m和非零n维列向量 x,使得 Ax=mx 成立,则称 m 是A的一个特征值(characteristic value)或本征值(eigenvalue)。

非零n维列向量x称为矩阵A的属于(对应于)特征值m的特征向量或本征向量,简称A的特征向量或A的本征向量。

矩阵的特征向量是矩阵理论上的重要概念之一,它有着广泛的应用。数学上,线性变换的特征向量(本征向量)是一个非简并的向量,其方向在该变换下不变。该向量在此变换下缩放的比例称为其特征值(本征值)。

特征值与特征向量之间有什么关系

特征值与特征向量之间关系:

1、属于不同特征值的特征向量一定线性无关。

2、相似矩阵有相同的特征多项式,因而有相同的特征值。

3、设x是矩阵a的属于特征值1的特征向量,且a~b,即存在满秩矩阵p使b=p(-1)ap,则y=p(-1)x是矩阵b的属于特征值1的特征向量。

4、n阶矩阵与对角矩阵相似的充分必要条件是:矩阵有n个线性无关的分别属于特征值1,2,3…的特征向量(1,2,3…中可以有相同的值)。

特征值是线性代数中的一个重要概念。在数学、物理学、化学、计算机等领域有着广泛的应用。设 A 是n阶方阵,如果存在数m和非零n维列向量 x,使得 Ax=mx 成立。

扩展资料:

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。

若是的属于的特征向量,则也是对应于的特征向量,因而特征向量不能由特征值惟一确定.反之,不同特征值对应的特征向量不会相等,亦即一个特征向量只能属于一个特征值。

特征空间就是由所有有着相同特征值的特征向量组成的空间,还包括零向量,但要注意零向量本身不是特征向量。

线性变换的主特征向量是最大特征值对应的特征向量。特征值的几何重次是相应特征空间的维数。有限维向量空间上的一个线性变换的谱是其所有特征值的集合。

参考资料来源:搜狗百科——特征值

参考资料来源:搜狗百科——特征向量

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