為什麼a的特徵值為1ne a的特徵值為

2021-04-21 18:16:17 字數 5220 閱讀 6865

1樓:夏de夭

首先,baie(n階)的特徵值只有1且任意n個線du性無zhi關的列向量都是e的特徵dao向版

量。設a的一個特徵權值為λ,屬於它的a的特徵向量為α,則aα=λα,所以(e-a)α=eα-aα=1α+λα=(1+λ)α,即1+λ是e+a的特徵值。

補充:e的特徵值只能是1這個很好證明,直接寫出特徵多項式|λe-e|=(λ-1)^n,它的根只有1;而λe-e得到的0矩陣,因此任意向量都是方程(λe-e)x=0的解,所以只需使它們線性無關即可。

為什麼 矩陣a的特徵值是1,1,0,那麼a+e的特徵值是2,2,1?a+ne呢? a-ne呢?

2樓:匿名使用者

有個定理:

設copy f(x) 是

個多項式, λ是a的特徵值bai, α是dua的屬於特徵值λzhi的特徵向量dao

則 f(λ) 是 f(a) 的特徵值, α仍是f(a)的屬於特徵值f(λ)的特徵向量

所以 設 f(x) = x+1, 則 f(a) = a+ea的特徵值是1,1,0, f(a) 的特徵值就是 f(1),f(1),f(0), 即 2,2,1.

同理, a+ne 的特徵值是 1+n, 1+n, na-ne 的特徵值是 1-n, 1-n, -n

λ1,λ2是矩陣a的兩個不同的特徵值,對應的特徵向量分別為α1,α2,求證α1,α2線性無關。

3樓:匿名使用者

證明: 設 k1α1+k2α2=0 (1)等式兩邊左乘a得 k1aα1+k2aα2=0由已知得 k1λ1α1+k2λ2α2=0 (2)λ1*(1) - (2)

k2(λ1-λ2)α2=0

因為α2是特徵向量, 故不等於0

所以 k2(λ1-λ2)=0

而 λ1,λ2是矩陣a的兩個不同的特徵值

所以 k2=0

代入(1)知k1=0.

故α1,α2線性無關

4樓:匿名使用者

定理:屬於不同特徵值的特徵向量是線性無關的

證明:對特徵值的個數做數學歸納法。由於特徵向量是不為零的,所以單個的特徵向量必然線性無關。現在設屬於k個不同特徵值的特徵向量線性無關,

我們證明屬於k+1個不同特徵值λ1,λ2,...,λ(k+1)的特徵向量ξ1,ξ2,...,ξ(k+1)也線性無關。

假設有關係式a1ξ1+a2ξ2+...+akξk+a(k+1)ξ(k+1)=0(1)成立,等式兩端乘以λ(k+1)得:

a1λ(k+1)ξ1+a2λ(k+1)ξ2+...+akλ(k+1)ξk+a(k+1)λ(k+1)ξ(k+1)=0(2)

(1)式兩端同時作用a,即有

a1λ1ξ1+a2λ2ξ2+...+akλkξk+a(k+1)λ(k+1)ξ(k+1)=0(3)

(3)減去(2)得到

a1(λ1-λ(k+1))ξ1+...+a(k+1)(λk-λ(k+1))ξ(k+1)=0

根據歸納法假設,ξ1,ξ2,...,ξ(k+1)線性無關,於是ai(λi-λ(k+1))=0,i=1,2,...,k.

但λi-λ(k+1)≠0(i≤k),所以ai=0,i=1,2,...,k.

這時(1)式變為a(k+1)ξ(k+1)=0.又因為ξ(k+1)≠0,所以只有a(k+1).

這就證明了ξ1,ξ2,...,ξ(k+1)線性無關。

線性代數題目:設三階矩陣a的特徵值為λ1=2 λ2=-2 λ3=1 對應的特徵值向量依次為p1=(0 1 1)p2=(1 1 1)

5樓:匿名使用者

【解法一】

由ap1=λ1p1,ap2=λ2p2,ap3=λ3p3,知p1,p2,p3是矩陣a的不同特徵值的特徵向量,它們線性無關。利用分塊矩陣,有

a(p1,p2,p3)=(λ1p1,λ2p2,λ3p3),因為矩陣(p1,p2,p3)可逆,故

a=(λ1p1,λ2p2,λ3p3)(p1,p2,p3)-1根據矩陣乘法運算,得a為

-2 3 -3

-4 5 -3

-4 4 -2

【解法二】

因為矩陣a有3個不同的特徵值,所以a可相似對角化,有q-1aq = b,q=(p1,p2,p3),b為2 0 0

0 -2 0

0 0 1

那麼a=qbq-1=... 下略。

【評註】

反求矩陣a的過程,解法一是通過特徵值,特徵向量與a的關係求解。解法二是通過相似對角陣來求解。

newmanhero 2023年4月18日15:34:37希望對你有所幫助,望採納。

6樓:prince於辰

由於三階矩陣a有3個不同的特徵值,故矩陣a可相似對角化,即存在可逆矩陣p,使得:

p▔*a*p=b (其中p▔為p的逆陣,b為對角陣)p=(p1,p2,p3),b=diag(λ1,λ2,λ3)則a= p*b*p▔

7樓:匿名使用者

題目中給出的特徵值向量依次為 p1=(0 1 1),p2=(1 1 1),p3=(1 1 0)錯誤,

不同特徵值的特徵向量應互相正交。

記特徵值矩陣 ∧ = diag(λ1, λ2, λ3), 特徵向量矩陣 p = (p1, p2, p3), 則

ap = p∧, a = p∧p^(-1).

8樓:匿名使用者

由ap1=λ1p1,ap2=λ2p2,ap3=λ3p3,知p1,p2,p3是矩陣a的不同特徵值的特徵向量,它們線性無關。利用分塊矩陣,有

a(p1,p2,p3)=(λ1p1,λ2p2,λ3p3),因為矩陣(p1,p2,p3)可逆,故

a=(λ1p1,λ2p2,λ3p3)(p1,p2,p3)-1根據矩陣乘法運算,得a為

-2 3 -3

-4 5 -3

-4 4 -2

設三階矩陣a的特徵值為-1,1,2,求|a*|以及|a^2-2a+e|

9樓:drar_迪麗熱巴

答案為2、4、0。

解題過程如下:

1. a的行列式等於a的全部特徵值之積

所以 |a| = -1*1*2 = -2

2. 若a是可逆矩陣a的特徵值, 則 |a|/a 是a*的特徵值

所以a*的特徵值為 2,-2,-1

所以|a*| = 2*(-2)*(-1) = 4.

注: 當然也可用伴隨矩陣的行列式性質 |a*| = |a|^(n-1) = |a|^2 = (-2)^2 = 4.

3. 若a是可逆矩陣a的特徵值, 則對多項式g(x), g(a)是g(a)的特徵值

這裡 g(x) = x^2-2x+1, g(a)=a^2-2a+e

所以 g(a)=a^2-2a+e 的特徵值為 g(-1),g(1),g(2), 即 4,0,1

所以 |a^2-2a+e| = 4*0*1 = 0

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。

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:對於的每一個特徵值,求出齊次線性方程組:

的一個基礎解系,則的屬於特徵值的全部特徵向量是

(其中是不全為零的任意實數).

[注]:若是的屬於的特徵向量,則也是對應於的特徵向量,因而特徵向量不能由特徵值惟一確定.反之,不同特徵值對應的特徵向量不會相等。

10樓:等待楓葉

|^|a*|等於4。|a^2-2a+e|等於0。

解:因為矩陣a的特徵值為λ1=-1,λ2=1,λ3=2,那麼|a|=λ1*λ2*λ3=-1*1*2=-2。

又根據|a*| =|a|^(n-1),可求得 |a*|= |a|^2 = (-2)^2 = 4。

同時根據矩陣特徵值性質可求得a^2-2a+e的特徵值為η1、η2、η3。

則η1=(λ1)^2-2λ1+1=4,η1=(λ2)^2-2λ2+1=0,η3=(λ3)^2-2λ3+1=1,

則|a^2-2a+e|=η1*η2*η3=4*0*1=0

即|a*|等於4。|a^2-2a+e|等於0。

11樓:匿名使用者

|此題考查特徵值的性質

用常用性質解此題:

1. a的行列式等於a的全部特徵值之積

所以 |a| = -1*1*2 = -2

2. 若a是可逆矩陣a的特徵值, 則 |a|/a 是a*的特徵值所以a*的特徵值為 2,-2,-1

所以|a*| = 2*(-2)*(-1) = 4.

注: 當然也可用伴隨矩陣的行列式性質 |a*| = |a|^(n-1) = |a|^2 = (-2)^2 = 4.

3. 若a是可逆矩陣a的特徵值, 則對多項式g(x), g(a)是g(a)的特徵值

這裡 g(x) = x^2-2x+1, g(a)=a^2-2a+e所以 g(a)=a^2-2a+e 的特徵值為 g(-1),g(1),g(2), 即 4,0,1

所以 |a^2-2a+e| = 4*0*1 = 0

12樓:迮微蘭盛卿

^-2,2,5,把原來的特徵值帶入方程即可。

第一個理解,設v是a的對應特徵值a的特徵向量,那麼bv=(a^2+2a+-1)v,v也是b的對應於a^2+2a+-1的特徵向量。從而因為a有個特徵值,對應三個特徵向量v1,v2,v3,所以我們也找到了b的三個特徵向量,對應的特徵值可以算出。

第二個理解,從矩陣看,a可以對角化,即存在可逆陣p使得,pap^為對角陣,對角線元素為-1,1,2,從而你可以計算pbp^也是個對角陣,(注意,pa^2

p^=pap^pap^,

簡單)對角線元素可以輕易

算出。這兩個解釋本質是一樣的

13樓:大鋼蹦蹦

||||(a*)a=|a|e

同取行列式

|(a*)a|=||a|e|

|(a*)|*|a|=||a|e|=|a|^3|a*|=|a|^2=(-1*1*2)^2=4|a^2-2a+e|=|(a-e)^2|=|a-e|^2a-e的特徵值是:-2,0,1

所以|a-e|=0

|a^2-2a+e|=0

秩為1的矩陣的特徵值,為什麼秩為1,就有特徵值0??

秩為bai1的矩陣,1 個非零特徵du值是矩陣的跡,zhi 即對角元元素之和,其它dao特徵值均為0。若a中至回少有一個r階子答式不等於零,且在r由定義直接可得n階可逆矩陣的秩為n,通常又將可逆矩陣稱為滿秩矩陣,det a 0 不滿秩矩陣就是奇異矩陣,det a 0。矩陣a的轉置at的秩與a的秩是一...

如何證明正交矩陣的特徵值為1或,如何證明正交矩陣的特徵值為1或

設 是正交矩陣a的特徵值,x是a的屬於特徵值 的特徵向量即有 ax x,且 x 0。兩邊取轉置,得 x ta t x t所以 x ta tax 2x tx因為a是正交矩陣,所以 a ta e 所以 x tx 2x tx 由 x 0 知 x tx 是一個非零的數 故 2 1 所以 1或 1 正交矩陣畢...

這個矩陣的特徵值中其中為0。這個0對應的特徵向量是0向量,但是不是說特徵向量不能為0麼

你算錯了 特徵值是0 但是0對應的特徵向量不是0向量 是 1 1 1 t 我剛算了一下,把特徵 值0迴帶,最後解得得特徵值不為0,你算錯了。因為特專征值就是靠矩屬陣行列式為0求出來的,矩陣行列式要為0的話,則秩一定不是滿的,那麼係數矩陣最下面一行可以完全消成0,這樣再解這個齊次線性方程,3個未知數,...