线性代数论特征值与特征向量的题目

2021-03-07 08:14:46 字数 6324 阅读 2409

1楼:匿名用户

|1.ax=λx

x是非零向量

解λ,即解:|a-λe|=0这个n次特征方程。

2.λ1λ2……λn=|a|

λ1+λ2+……+λn=a11+a22+....+ann3.

0+2+x=y+2-1 ①

-1×2×1=y×2×(-1)②

由②,得

-2=-2y

y=1代入①,得x=0

2楼:匿名用户

1、按定义,特征值a和特征向量x之间的关系式ax=ax,其中x不为0。

求特征值用det(ae--a)=|ae--a|=0解得,其中det表示行列式。

2、n个特征值a1,。。。,an满足a1+a2+...+an=tr(a)

=a11+a22+...+ann,就是a的对角元之和;

a1*a2*...*an=det(a),就是a的行列式。

3、利用第2条,有2+x=y+2--1,即x=y--1。

左边矩阵行列式为--2,右边是--2y,因此得--2y=--2,y=1,故x=0。

最后有x=0,y=1。

3楼:匿名用户

1. 必须满足 ax = λx, 且 x≠0.

λ 是a的特征值的充分必要条件是λ满足 |a-λe| = 0所以,特征方程 |a-λe| =0 的全部根即a的所有特征值2. (1) λ1+ λ2+...+λn = a11+a22+...

+ann -- 这被称为a的迹 trace(a)

(2) λ1λ2...λn = |a|

3. y+2 -1 = 2+x

y*2*(-1) = |a| = -2

解得: x=0, y= 1.

4楼:匿名用户

(1) 逆命题叙述正确, 但逆命题不成立. 反例. 设 a = -1 0 0 -1 则 a^2 = e. 所以 a^2 的特征值只有1, 且任一非零向量都是a^2的属于

线性代数,求特征值和特征向量

5楼:dear豆小姐

||特征值 λ = -2, 3, 3,特征向量

: (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

特征值 λ = -2, 3, 3

对于 λ = -2, λe-a =

[-3 -1 -3]

[ 0 -5 0]

[-2 -2 -2]

行初等变换为

[ 1 1 1]

[ 0 1 0]

[ 0 2 0]

行初等变换为

[ 1 0 1]

[ 0 1 0]

[ 0 0 0]

得特征向量 (1 0 -1)^t。

对于重特征值 λ = 3, λe-a =

[ 2 -1 -3]

[ 0 0 0]

[-2 -2 3]

行初等变换为

[ 2 -1 -3]

[ 0 -3 0]

[ 0 0 0]

行初等变换为

[ 2 0 -3]

[ 0 1 0]

[ 0 0 0]

得特征向量 (3 0 2)^t。

答:特征值 λ = -2, 3, 3,特征向量: (1 0 -1)^t、(3 0 2)^t。

扩展资料

特征值是线性代数中的一个重要概念。在数学、物理学、化学、计算机等领域有着广泛的应用

设 a 是n阶方阵,如果存在数m和非零n维列向量 x,使得 ax=mx 成立,则称 m 是a的一个特征值(characteristic value)或本征值(eigenvalue)。

非零n维列向量x称为矩阵a的属于(对应于)特征值m的特征向量或本征向量,简称a的特征向量或a的本征向量。

矩阵的特征向量是矩阵理论上的重要概念之一,它有着广泛的应用。数学上,线性变换的特征向量(本征向量)是一个非简并的向量,其方向在该变换下不变。该向量在此变换下缩放的比例称为其特征值(本征值)。

6楼:匿名用户

|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的特征值为 0, 9, -1

ax = 0 的基础解系为: a1 = (1,1,-1)'

所以,a的属于特征值0的全部特征向量为: c1(1,1,-1)', c1为非零常数.

(a-9e)x = 0 的基础解系为: a2 = (1,1,2)'

所以,a的属于特征值9的全部特征向量为: c2(1,1,2)', c2为非零常数.

(a+e)x = 0 的基础解系为: a3 = (1,-1,0)'

所以,a的属于特征值-1的全部特征向量为: c3(1,-1,0)', c3为非零常数.

7楼:匿名用户

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|a-λe|=

2-λ 3 2

1 8-λ 2

-2 -14 -3-λ

= -(λ-1)(λ-3)^2=0

解得特征值为1,3,3

1对应的特征向量:

(a-e)x=0

系数矩阵:

1 3 2

1 7 2

-2 -14 -4

初等行变换结果是:

1 0 2

0 1 0

0 0 0

所以特征向量是[-2 0 1]^t

3对应的特征向量:

(a-3e)x=0

系数矩阵:

-1 3 2

1 5 2

-2 -14 -6

初等行变换结果是:

1 1 0

0 2 1

0 0 0

所以特征向量是[1 -1 2]^t

8楼:

一个基本结论:

矩阵所有特征值的和为主对角线上元素的和。

所以,两个特征值之和为

1+3=4

9楼:匿名用户

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

特征值 λ = -2, 3, 3

对于 λ = -2, λe-a =

[-3 -1 -3]

[ 0 -5 0]

[-2 -2 -2]

行初等变换为

[ 1 1 1][ 0 1 0][ 0 2 0]行初等变换为

[ 1 0 1][ 0 1 0][ 0 0 0]得特征向量 (1 0 -1)^t对于重特征值 λ = 3, λe-a =

[ 2 -1 -3]

[ 0 0 0]

[-2 -2 3]

行初等变换为

[ 2 -1 -3]

[ 0 -3 0]

[ 0 0 0]

行初等变换为

[ 2 0 -3]

[ 0 1 0]

[ 0 0 0]

得特征向量 (3 0 2)^t.

10楼:豆贤静

题目给的条件是a的秩为2,所以在特征值为-2的时候,最多只有两个特征向量。

11楼:小乐笑了

|λi-a| =

λ-1 -1 -3

0 λ-3 0

-2 -2 λ

= (λ-1)(λ-3)λ-2×3×(λ-3) = (λ-3)(λ+2)(λ-3) = 0

解得λ=-2,3(两重)

12楼:匿名用户

求 λ-2 2 0

2 λ-1 2

0 2 λ

行列式值为0的解。

得特征值为 -2,1,4。

对λ^3-3λ^2-6λ+8进行因式分解。

一般求特征值时的因式分解步骤都不难, 上式容易看出1是它的一个零点,提取出λ-1,得到

λ^3-3λ^2-6λ+8=(λ-1)(λ^2-2λ-8)

13楼:匿名用户

一个线性方程组的基础解系是这样的一个解向量组:

14楼:徐临祥

1.首先让我们来了解一下特征值和特征向量的定义,如下:

2.特征子空间基本定义,如下:

3.特征多项式的定义,如下:

15楼:蒯懿靖迎夏

此题中,由于是实对称矩阵,特征向量互相垂直,所以η·η1=0,所以

x2+x3=0。在满足该条件的基础上任取互相垂直的矢量选作η2、η3(只要满足该条件,就属于

λ=1对应特征向量的解空间),即可。

对矩阵a,方程

ax=λx(x待求向量,λ待求标量),的解x称为a的特征向量,

λ为对应的特征值,特征值特征向量问题是线性代数学习、研究的一个重要模块。

一般求解办法:

第一步,求解方程:det(a-λe)=0

得特征值

λ第二步,求解方程:(a-λe)x=0

得对应特征向量

x特征值特征向量问题的应用比较广泛:

线性代数领域——化简矩阵(即矩阵对角化、二次型标准化等),计算矩阵级数

高等数学领域——解线性常系数微分方程组、判断非线性微分方程组在奇点处的稳定性

物理——矩阵量子力学

……以上仅仅是笔者接触到的一些应用。

16楼:洛德业剧温

线性代数是数学的一个分支,它的研究对象是向量,向量空间(或称线性空间),线性变换和有限维的线性方程组。向量空间是现代数学的一个重要课题;因而,线性代数被广泛地应用于抽象代数和泛函分析中;通过解析几何,线性代数得以被具体表示。线性代数的理论已被泛化为算子理论。

由于科学研究中的非线性模型通常可以被近似为线性模型,使得线性代数被广泛地应用于自然科学和社会科学中。

特征值是线性代数中的一个重要概念。在数学、物理学、化学、计算机等领域有着广泛的应用。

数学上,线性变换的特征向量(本征向量)是一个非退化的向量,其方向在该变换下不变。该向量在此变换下缩放的比例称为其特征值(本征值)。一个线性变换通常可以由其特征值和特征向量完全描述。

特征空间是相同特征值的特征向量的集合。

设a为n阶矩阵,根据关系式ax=λx,可写出(λe-a)x=0,继而写出特征多项式|λe-a|=0,可求出矩阵a有n个特征值(包括重特征值)。将求出的特征值λi代入原特征多项式,求解方程(λie-a)x=0,所求解向量x就是对应的特征值λi的特征向量。

请问线性代数求矩阵的特征值与特征向量怎样算的

1楼 是行列式,不是矩阵。行列式的第二列加到第一列上,则第一列提取公因子y 2,然后第一行乘以 1加到第二行上,行列式是上三角行列式了,直接得结果 y 2 平方 y 4 线性代数的时候给了矩阵是怎么求特征值和特征函数的 2楼 匿名用户 根据ax x,即 a e x o 令a e的行列式等于0求所有特...

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1楼 小乐笑了 将特征值代入特征方程 i a x 0 求出基础解系,即可得到该特征值所对应的特征向量 线性代数,a的特征值与a的伴随矩阵的特征值有什么关系?怎么推出来的? 2楼 demon陌 当a可逆时 若 是 a的特征值 是a的属于特征值 的特征向量 则 a 是 a 的特征值 仍是a 的属于特征值...

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