二階矩陣特徵值公式二階矩陣特徵值公式

2021-03-06 23:27:34 字數 3318 閱讀 8913

1樓:drar_迪麗熱巴

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。係數行列式|a-λe|稱為a的特徵多項式,記¦(λ)=|λe-a|,是一個p上的關於λ的n次多項式,e是單位矩陣。

¦(λ)=|λe-a|=λ+a1λ+…+an= 0是一個n次代數方程,稱為a的特徵方程。特徵方程¦(λ)=|λe-a|=0的根(如:λ0)稱為a的特徵根(或特徵值)。

n次代數方程在複數域內有且僅有n個根,而在實數域內不一定有根,因此特徵根的多少和有無,不僅與a有關,與數域p也有關。

性質性質1:n階方陣a=(aij)的所有特徵根為λ1,λ2,…,λn(包括重根)。

性質2:若λ是可逆陣a的一個特徵根,x為對應的特徵向量,則1/λ 是a的逆的一個特徵根,x仍為對應的特徵向量。

性質3:若 λ是方陣a的一個特徵根,x為對應的特徵向量,則λ 的m次方是a的m次方的一個特徵根,x仍為對應的特徵向量。

性質4:設λ1,λ2,…,λm是方陣a的互不相同的特徵值。xj是屬於λi的特徵向量( i=1,2,…,m),則x1,x2,…,xm線性無關,即不相同特徵值的特徵向量線性無關。

2樓:匿名使用者

二階矩陣

a   b

c   d

特徵方程

λ^2-(a+d)λ+ad-bc=0

特徵值λ1=(a+d+√((a-d)^2+4bc))/2λ2=(a+d-√((a-d)^2+4bc))/2

3樓:麴語國雪瑤

這個沒有什麼公式呀,只是二階的比較容易算而已.

4樓:匿名使用者

二階矩陣

a bc d

的特徵值方程就是一個二次方程(a-x)(d-x) -bc=0,用二次方程求根公式就可以得到了

5樓:匿名使用者

這個沒有特定公式

要看特徵多項式 |a-λe| 的因式分解情況

二階矩陣的特徵值和特徵向量的求法是什麼?

6樓:麻木

1、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。

2、設a為n階矩陣,根據關係式ax=λx,可寫出(λe-a)x=0,繼而寫出特徵多項式|λe-a|=0,可求出矩陣a有n個特徵值(包括重特徵值)。將求出的特徵值λi代入原特徵多項式,求解方程(λie-a)x=0,所求解向量x就是對應的特徵值λi的特徵向量。

7樓:匿名使用者

||a-xe|

=2-x 3

2 1-x

=(2-x)(1-x)-6

=x^2-3x-4

=(x+1)(x-4)

所以特徵值是-1,4

-1對應的特徵向量:

(a+e)x=0的係數矩陣為

3 32 2基礎解係為[-1 1]',

所以-1對應的特徵向量為[-1 1]'

4對應的特徵向量:

(a-4e)x=0的係數矩陣為

-2 3

2 -3

基礎解係為[3 2]'

所以4對應的特徵向量為[3 2]'

二階矩陣的特徵值和特徵向量的求法

8樓:匿名使用者

|a-xe|

=2-x 3

2 1-x

=(2-x)(1-x)-6

=x^2-3x-4

=(x+1)(x-4)

所以特徵值是-1,4

-1對應的特徵向量:

(a+e)x=0的係數矩陣為

3 32 2基礎解係為[-1 1]',

所以-1對應的特徵向量為[-1 1]'

4對應的特徵向量:

(a-4e)x=0的係數矩陣為

-2 3

2 -3

基礎解係為[3 2]'

所以4對應的特徵向量為[3 2]'

9樓:戎秀榮宮環

┃λe-a┃=0,解出特徵值λ,再將λ代入矩陣a中,即可求出特徵向量

10樓:城桂道寒香

特徵值為2(三重)特徵向量有兩個,為(0,1,2)(1,0,1)

11樓:勞義惠湛霞

a-ve=|

3-v1

|=v^2-2v-8=(v-4)(v+2)|5-1-v

|特徵值為:4,-2

。對特徵值4,(-1

1;5-5)*(x1,x2)'=(0,0)'

對應的特徵向量為:

(1,1);

對特徵值

-2,代入a-ve:

(51;5

1)*(x1,x2)=(0,0)'

對應的特徵向量為(1,-5);

設二階矩陣a=(2 -4,-3 3)求矩陣a的特徵值和特徵向量

12樓:護具骸骨

^解: |a-λ

e|=-1-λ 4 3

-2 5-λ 3

2 -4 -2-λ

r1-r2

1-λ -1+λ 0

-2 5-λ 3

2 -4 -2-λ

c2+c1

1-λ 0 0

-2 3-λ 3

2 -2 -2-λ

= (1-λ)[(3-λ)(-2-λ)+6]

= (1-λ)(λ^2-λ)

= -λ(1-λ)^2

所以a的特徵值為0,1,1.

ax=0的基礎解係為: (1,1,-1)^t

所以a的屬於特徵值0的特徵向量為: c1(1,1,-1)^t, c1為任意非零常數。

(a-e)x=0的基礎解係為: (2,1,0)^t, (3,0,2)^t

所以a的屬於特徵值1的特徵向量為: c2(2,1,0)^t+c3(3,0,2)^t,

c2,c3為任意不全為零的常數。

特徵值與特徵向量之間關係:

1、屬於不同特徵值的特徵向量一定線性無關。

2、相似矩陣有相同的特徵多項式,因而有相同的特徵值。

3、設x是矩陣a的屬於特徵值1的特徵向量,且a~b,即存在滿秩矩陣p使b=p(-1)ap,則y=p(-1)x是矩陣b的屬於特徵值1的特徵向量。

4、n階矩陣與對角矩陣相似的充分必要條件是:矩陣有n個線性無關的分別屬於特徵值1,2,3...的特徵向量(1,2,3...中可以有相同的值)。

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。

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