矩陣特徵值的基礎解系怎麼求出來的??如圖線性代數矩陣特徵值

2021-04-21 18:16:16 字數 5656 閱讀 1191

1樓:千年狐妖

根據特徵值copy求基礎解系,類似於求解線性方程組的過程:矩陣a=第一行1,-1,0

第二行-1,2,-1,

第三行0,-1,1,

f(λ)=|λe-a|=λ(λ-1)(λ-3),求得三個特徵值:0,1,3.

將其中乙個特徵值3帶入齊次線性方程組(λ。e-a)x=0;初等變化後的矩陣:

第一行1,0,-1

第二行:0,1,2

第三行0,0,0

這裡複習一下齊次線性方程組的解法:將上述矩陣中的首元素為1對應的x項放到左邊,其他放到左邊得到:x1=x3,x2=-2x3,設x3為自由未知量,參考取值規則(自行腦補一下吧?

)這裡隨便取乙個x3=1,並求出x1=1,x2=-2;

則基礎解系:a1=第一行1,第二行-2 第三行1

2樓:韓超

這個-1 1和1 -1一樣嗎?

3樓:冰冰

|λ「根據特徵值求基礎bai解系,類似

du於求解線性方程

zhi組的過程:矩陣a= 第一行dao1,-1,0 第二行-1,2,-1, 第三行0,-1,1, f(λ版)=|λ權e-a|=λ(λ-1)(λ-3),求得三個特徵值:0,1,3.

將其中乙個特徵值3帶入齊次線性方程組(λ。e-a)x=0;初等變化後的矩陣:

請好人幫我講講線性代數「方陣的特徵值和特徵向量」裡面的基礎解系究竟怎麼具體出來?

4樓:

我們課本最常見的就是三階,而且考試也以三階為主,我就給你用三階的舉例說明吧

三階方陣a求特徵向量,特徵值的方法:

1,先求特徵多項式|λe-a|=0 解出特徵值λ1,λ2,λ3

特徵值一定有三個(因為三階,或許會有兩重根(λ1=λ2),但重某種意義上說也是三個)。

2,把特徵值代入特徵方程(λie-a)x=0求特徵向量

case1.把單根的特徵值代入特徵方程(λie-a)x=0,肯定並且只能解出乙個特徵向量。

case2.把重根(兩個相等的根)代入特徵方程(λie-a)x=0求特徵向量的個數看r(λie-a):

當r(λe-a)=2時,特徵方程(λie-a)x=0有一基礎解系;(基礎解系的個數就是階數減去秩)。

當r(λe-a)=1時,特徵方程(λie-a)x=0有兩基礎解系(注意這兩個基礎解系一定線性無關)。

至此應該有你要的答案了。我再往後說一點。

考試往往不是簡單的求解特徵值,特徵向量。很多情況是讓你判斷它能否對角化。

我們知道實對稱矩陣一定可以對角化。但對於一般的矩陣呢(就如上面說的這個),如何判斷它能否對角化呢?通過上面的兩步以後,我們接下來看第三步。

3.,如果第二步中解出三個單根,則一定可以對角化。

如果第二步中出現二重根,我們只看case2的情況(case1不管),

當r(λe-a)=1時,特徵方程(λie-a)x=0有兩基礎解系,則矩陣a可以對角化

即存在可逆矩陣p,有p^(-1)ap=∧

當r(λe-a)=2時,特徵方程(λie-a)x=0有一基礎解系,則矩陣a一定不可對角化。

體會到了嗎?可對角化必須有三個線性無關的特性向量。還有就是不同特徵值的特徵向量一定線性無關。

5樓:匿名使用者

特徵值相同,不一定有相同的特徵向量

線性代數 第五章 方陣的特徵值與特徵向量 圖中基礎解系是怎麼求的?

6樓:匿名使用者

係數矩陣 行初等變換為

[-2 1 1]

[ 0 -3 3]

[ 0 3 -3]

行初等變換為

[-2 0 2]

[ 0 1 -1]

[ 0 0 0]

行初等變換為

[ 1 0 -1]

[ 0 1 -1]

[ 0 0 0]

方程組化為

x1 = x3

x2 = x3

取 x3 = 1, 得基礎解系 (1, 1, 1)^t,即所求特徵向量。

線性代數 矩陣基礎解系怎麼求,以及特徵向量的正交化。

7樓:zzllrr小樂

求特徵值,特徵向量過程如上

8樓:醉瘋症的小男孩

如何求基礎解系和特徵值:網頁鏈結

特徵向量正交化和對角化:網頁鏈結

線性代數的時候給了矩陣是怎麼求特徵值和特徵函式的

9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乙個基礎解系,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。

10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。

11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,重複的算乙個特徵值;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乙個極大無關組,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)。

12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

13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

14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。

矩陣特徵值的求矩陣特徵值的方法

15樓:匿名使用者

求矩陣特徵值的方法

如下:其中矩陣q為正交矩陣,矩陣r為上三角矩陣,至於qr分解到底是怎麼回事,矩陣q和矩陣r是怎麼得到的,你們還是看矩陣論吧,如果我把這些都介紹了,感覺這篇文章要寫崩,或者你可以先認可我是正確的,然後往下看。

由式(22)可知,a1和a2相似,相似矩陣具有相同的特徵值,說明a1和a2的特徵值相同,我們就可以通過求取a2的特徵值來間接求取a1的特徵值。

16樓:善良的杜娟

把特徵值代入特徵方程,運用初等行變換法,將矩陣化到最簡,然後可得到基礎解系。求矩陣的全部特徵值和特徵向量的方法如下:

第一步:計算的特徵多項式;

第二步:求出特徵方程的全部根,即為的全部特徵值;

第三步:對於的每乙個特徵值,求出齊次線性方程組:的乙個基礎解系,則可求出屬於特徵值的全部特徵向量。

求特徵向量:

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。

判斷矩陣可對角化的充要條件:

矩陣可對角化有兩個充要條件:

1、矩陣有n個不同的特徵向量;

2、特徵向量重根的重數等於基礎解系的個數。對於第二個充要條件,則需要出現二重以上的重特徵值可驗證(一重相當於沒有重根)。

若矩陣a可對角化,則其對角矩陣λ的主對角線元素全部為a的特徵值,其餘元素全部為0。(乙個矩陣的對角陣不唯一,其特徵值可以換序,但都存在由對應特徵向量順序組成的可逆矩陣p使p⁻¹ap=λ)。

17樓:匿名使用者

b 的各列元素相等,r(b) = 1, 有 n -1 重零特徵值。

或書上寫的, b 的各行元素成比例,

因第 2 行是第 1 行的 4 倍,...... , 第 n 行是第 1 行的 n^2 倍,

r(b) = 1, 有 n -1 重零特徵值。

乙個非零特徵值是根據特徵值以下性質得出的:

所有特徵值之和等於矩陣的跡(即對角元之和)。

18樓:血盟孑孑

ax=mx,等價於求m,使得(me-a)x=0,其中e是單位矩陣,0為零矩陣。

|me-a|=0,求得的m值即為a的特徵值。|me-a| 是乙個n次多項式,它的全部根就是n階方陣a的全部特徵值,這些根有可能相重複,也有可能是複數。

如果n階矩陣a的全部特徵值為m1 m2 ... mn,則|a|=m1*m2*...*mn

同時矩陣a的跡是特徵值之和:tr(a)=m1+m2+m3+…+mn

如果n階矩陣a滿足矩陣多項式方程g(a)=0, 則矩陣a的特徵值m一定滿足條件g(m)=0;特徵值m可以通過解方程g(m)=0求得。

還可用mathematica求得。

怎麼求基礎解系?在求特徵值和特徵向量的題目裡該如何解?題目如

你的意思是矩陣是 2 1 1 0 3 1 21 3 是嗎?如果是這樣,那麼這個問題比較簡單,任何有關線性代數的書上都會介紹,基本概念我想你是清楚的 答案 該矩陣有乙個二重特徵根2,對應特徵向量k 111 另乙個特徵根4,對應特徵向量k 1 11 解法 列出特徵方程 x 2 1 1 0x 3 1 2 ...

矩陣特徵值的求矩陣特徵值的方法這個矩陣的特徵值要怎麼算?

求矩陣特徵值的方法 如下 其中矩陣q為正交矩陣,矩陣r為上三角矩陣,至於qr分解到底是怎麼回事,矩陣q和矩陣r是怎麼得到的,你們還是看矩陣論吧,如果我把這些都介紹了,感覺這篇文章要寫崩,或者你可以先認可我是正確的,然後往下看。由式 22 可知,a1和a2相似,相似矩陣具有相同的特徵值,說明a1和a2...

矩陣乘積的特徵值是否等於矩陣特徵值的乘積

這個沒有定論 h特殊矩陣時正確.如 對角矩陣,上 下 三角矩陣 所有特徵值的乘積等於矩陣的行列式嗎 是的,所有特徵值之積,等於矩陣行列式 而所有特徵值之和,等於矩陣的跡 特徵值乘積等於什麼?特徵值的和又等於什麼?特徵值乘積等於對應方陣行列式的值,特徵值的和等於對應方陣對角線元素之和,比如設a,b是n...