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矩阵特征值的意义与总结(3)

时间:2021-06-09 19:55来源:毕业论文
(已知 ,将后式两边同乘 有 ,得到①式。 由①式结合 ,不难得到②式) (7) 为 的一个特征值,则 分别为 的特征值( 为常数, ) ( ) (8)若 ,则

(已知 ,将后式两边同乘 有

 ,得到①式。

由①式结合 ,不难得到②式)

(7) 为 的一个特征值,则 分别为 的特征值( 为常数, )

( )

(8)若 ,则 的特征值是 的特征值的平方(要计重数).

(9)设 , , 均为 级实对称阵, 是 的一个特征值,则存在 的一个特征值 , 的一个特征值 ,使得 

(10 ) 阶矩阵所有特征值之和为矩阵的迹即 

(11) 阶矩阵特征值之积为矩阵行列式之值即 。

(12)若 是 的关于特征值 的特征向量,则对任意非零常数 , 也是 的关于 的特征向量 .

(13)设 是线性空间 上的可逆变换,则 的特征值一定不为0, 为 的逆矩阵 的特征值.

(14)属于不同的特征值的特征向量是线性无关的,属于同一个特征值的特征向量不一定线性相关.

(15)若 为A 的特征值,且A 可逆,则  为  的特征值( 为A 的伴随矩阵)。

(由(6)可以推导出))文献综述

(16)一个矩阵与其伴随矩阵具有相同的特征值。

(17)设A、B均为n阶矩阵,则AB 与BA的特征向量相同。

1.3 特征值与特征向量的求法

1.31基本计算法

    (ⅰ)求出矩阵A 的特征多项式 

    (ⅱ)求出 的全部根

    (ⅲ)把特征值  逐个代入齐次线性方程组  并求它的基础解系,即为A的属于特征根 的线性无关的特征向量。

 1.32 用初等变换法

利用矩阵初等变换在求得矩阵特征值的同时,同步求得特征值所属的全部的线性无关的特征向量,而且它们都巧妙的隐含在同一矩阵中。                                        

定理:设F =  且  列初等变换→ ,其中 为下三角矩阵,则 的主对角线上的全部元素的乘积的λ多项式的全部根恰为矩阵A 的全部特征根,且对于矩阵A 的每一特征根  ,若矩阵 中非零解向量的列构成列满秩矩阵,那么矩阵  中和   中零向令所对应的列向量是属于特征根  的全部线性无关的特征向量,否则继续进行列变化到   中飞零向量的列构成列满秩矩阵,那么  中和   中零向量所对应的列向量是属于特征根  的全部线向无关的特征向量。来!自~751论-文|网www.751com.cn

证明:设 = 且         ,其中 

通过列初等变换将化为

 记为      中第一行元素不可能全为0,否则秩  <n 与秩  =n 矛盾。

可任取其中次数最低的一多项式,设为 ,再对 施以列初等变换,可使该行期于元素都化为零多项式或次数低于  的λ多项式,在这些次数低于 的多项式元素中,再任取其中一个次数最低的多项式,继续进行列变化,最终使 化为   如此下去,可将 化为F三角矩阵

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