線性代數求特徵值與特徵向量,線性代數中怎樣求特徵值和特徵向量?

2021-08-08 14:07:24 字數 6482 閱讀 1716

1樓:匿名使用者

1 0 -1

0 1 0

0 0 0

非零行的首非零元所在列對應的未知量是約束變數, 這裡即 x1,x2其餘變數為自由未知量, 這裡是 x3

行簡化梯矩陣對應同解方程組:

x1 = x3

x2 = 0

令自由未知量x3=1所得的解就是基礎解系, 即 (1, 0, 1)'.

事實上, 當只有一個自由未知量時, 可令它取任一個非零的數, 所得的解都是基礎解系.

比如 x3=-1時, 基礎解係為 (-1,0,-1).

滿意請採納^_^

2樓:深院鎖寂寞梧桐

矩陣求特徵值與特徵向量的目的是把矩陣對角化,也就是把ax換成簡單的 λx,為以後課程應用打基礎。而ax=λx就是(a-λe)x=o,要求這個齊次線性方程組的非零解,必須要求(a-λe)的行列式為零;因此可以得到λ值。目的是求x(也就是特徵向量p),所以又把λ帶回到方程組中求解。

基礎解系是線性無關的向量組。你給出的0 1 0相當於方程x2=0,矩陣的秩為1,有2個線性無關的解,p1=1 0 0 ,p2=0 0 1

線性代數中怎樣求特徵值和特徵向量?

3樓:曾經的一隻豬

特徵值與特徵向量是線性代數的核心也是難點,在機器學習演算法中應用十分廣泛。要求線性代數中的特徵值和特徵向量,就要先弄清楚定義:

設 a 是 n 階矩陣,如果存在一個數 λ 及非零的 n 維列向量 α ,使得aα=λαaα=λα成立,則稱 λ 是矩陣 a 的一個特徵值,稱非零向量 α 是矩陣 a 屬於特徵值 λ 的一個特徵向量。

觀察這個定義可以發現,特徵值是一個數,特徵向量是一個列向量,一個矩陣乘以一個向量就等於一個數乘以一個向量。

線性代數特徵值和特徵向量

4樓:合興銳乙

線性代復

數是數學的一個分支,它

制的研bai

究物件是向量,向量du空間(或稱線性空間zhi),線性dao變換和有限維的線性方程組。向量空間是現代數學的一個重要課題;因而,線性代數被廣泛地應用於抽象代數和泛函分析中;通過解析幾何,線性代數得以被具體表示。線性代數的理論已被泛化為運算元理論。

由於科學研究中的非線性模型通常可以被近似為線性模型,使得線性代數被廣泛地應用於自然科學和社會科學中。

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。

數學上,線性變換的特徵向量(本徵向量)是一個非退化的向量,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)。一個線性變換通常可以由其特徵值和特徵向量完全描述。

特徵空間是相同特徵值的特徵向量的集合。

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。

5樓:李蕊智雲

λ|λ||λ

e-a|

=|λ-1

-1-3||0

λ-30|

|-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

特徵值專λ=

-2,3,

3對於屬λ=

-2,λe-a

=[-3

-1-3][0

-50]

[-2-2

-2]行初等變換為[1

11][0

10][0

20]行初等變換為[1

01][0

10][0

00]得特徵向量(10

-1)^t

對於重特徵值λ=

3,λe-a=[

2-1-3][00

0][-2

-23]

行初等變換為[2

-1-3][0

-30][0

00]行初等變換為[2

0-3][0

10][0

00]得特徵向量(30

2)^t.

線性代數 特徵值與特徵向量

6樓:匿名使用者

先說一下,這張不難,題目都比較固定。真正難的是向量,不過自考不怎麼考以這個題目為例:

先寫出特徵多項式,然後求特徵值,這一段你都會了然後就是回到上一步,就是你求特徵多項式的那步λ-1 3 -3

-3 λ+5 -3

-6 6 λ-4

把你求的特徵值,代掉裡面的λ,然後解這個矩陣方程就可以了

7樓:匿名使用者

把特徵值代入

求方程組(λe-a)x=0 的解呀

利用矩陣行變換 將λe-a變為約化行階梯型 寫出通解 就是特徵向量呀如λ3=4

3 3 -3 1 1 -1 1 1 -1 1 1 -1 1 0 -1/2

-3 9 -3 → 1 -3 1 → 0 -4 2 → 0 1 -1/2→ 0 1 -1/2

-6 6 0 1 -1 0 0 -2 1 0 0 0 0 0 0

特徵向量為k(1,1,2)'

線性代數,求特徵值和特徵向量

8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)。

9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.

10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

11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

12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.

線性代數特徵方程求特徵值,線性代數,求特徵值和特徵向量

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