线性代数求n阶矩阵的特征值和特征向量

如题所述


刚刚在做作业,然后查百度。发现没答案,就只能自己写了。😄

温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2015-12-12
给你答案其实是在害你,给你知识点,如果还不会再来问我
 线性代数的学习切入点:线性方程组。换言之,可以把线性代数看作是在研究线性方程组这一对象的过程中建立起来的学科。
  线性方程组的特点:方程是未知数的一次齐次式,方程组的数目s和未知数的个数n可以相同,也可以不同。
  关于线性方程组的解,有三个问题值得讨论:
  (1)、方程组是否有解,即解的存在性问题;
  (2)、方程组如何求解,有多少个解;
  (3)、方程组有不止一个解时,这些不同的解之间有无内在联系,即解的结构问题。
  高斯消元法,最基础和最直接的求解线性方程组的方法,其中涉及到三种对方程的同解变换:
  (1)、把某个方程的k倍加到另外一个方程上去;
  (2)、交换某两个方程的位置;
  (3)、用某个常数k乘以某个方程。我们把这三种变换统称为线性方程组的初等变换。
  任意的线性方程组都可以通过初等变换化为阶梯形方程组。
  由具体例子可看出,化为阶梯形方程组后,就可以依次解出每个未知数的值,从而求得方程组的解。
  对方程组的解起决定性作用的是未知数的系数及其相对位置,所以可以把方程组的所有系数及常数项按原来的位置提取出来,形成一张表,通过研究这张表,就可以判断解的情况。我们把这样一张由若干个数按某种方式构成的表称为矩阵。
  可以用矩阵的形式来表示一个线性方程组,这至少在书写和表达上都更加简洁。
  系数矩阵和增广矩阵。
  高斯消元法中对线性方程组的初等变换,就对应的是矩阵的初等行变换。阶梯形方程组,对应的是阶梯形矩阵。换言之,任意的线性方程组,都可以通过对其增广矩阵做初等行变换化为阶梯形矩阵,求得解。
  阶梯形矩阵的特点:左下方的元素全为零,每一行的第一个不为零的元素称为该行的主元。
  对不同的线性方程组的具体求解结果进行归纳总结(有唯一解、无解、有无穷多解),再经过严格证明,可得到关于线性方程组解的判别定理:首先是通过初等变换将方程组化为阶梯形,若得到的阶梯形方程组中出现0=d这一项,则方程组无解,若未出现0=d一项,则方程组有解;在方程组有解的情况下,若阶梯形的非零行数目r等于未知量数目n,方程组有唯一解,若r在利用初等变换得到阶梯型后,还可进一步得到最简形,使用最简形,最简形的特点是主元上方的元素也全为零,这对于求解未知量的值更加方便,但代价是之前需要经过更多的初等变换。在求解过程中,选择阶梯形还是最简形,取决于个人习惯。
  常数项全为零的线性方程称为齐次方程组,齐次方程组必有零解。
  齐次方程组的方程组个数若小于未知量个数,则方程组一定有非零解。
  利用高斯消元法和解的判别定理,以及能够回答前述的基本问题(1)解的存在性问题和(2)如何求解的问题,这是以线性方程组为出发点建立起来的最基本理论。
  对于n个方程n个未知数的特殊情形,我们发现可以利用系数的某种组合来表示其解,这种按特定规则表示的系数组合称为一个线性方程组(或矩阵)的行列式。行列式的特点:有n!项,每项的符号由角标排列的逆序数决定,是一个数。
  通过对行列式进行研究,得到了行列式具有的一些性质(如交换某两行其值反号、有两行对应成比例其值为零、可按行展开等等),这些性质都有助于我们更方便的计算行列式。
  用系数行列式可以判断n个方程的n元线性方程组的解的情况,这就是克莱姆法则。
  总而言之,可把行列式看作是为了研究方程数目与未知量数目相等的特殊情形时引出的一部分内容追问

算到这一步对吗?接下来应该怎么做?

本回答被网友采纳
第2个回答  2015-12-15
华工的线代不谢 虽然我看答案没看懂没什么有n

N阶矩阵有多少个特征值和特征向量?
N阶矩阵有N个特征值,每个特征值有无数个特征向量,但是线性无关的特征向量个数不超过对应特征值的重根次数; 满秩矩阵有N个相异的特征值 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...

(在线等!)求特征值和特征向量的步骤是?
令|A-λE|=0,求出λ值。A是n阶矩阵,Ax=λx,则x为特征向量,λ为特征值。设矩阵为A,特征向量是t,特征值是x,At=x*t,移项得(A-x*I)t=0,∵t不是零向量 ∴A-x*I=0,(2-x)(1-x)(-x)-4(2-x)=0,化简得(x-2)(x^2-x-4)=0,∴矩阵有三个特征值:2...

怎么求矩阵的特征值和特征向量?
求矩阵的特征向量是线性代数中的一个重要问题。特征向量是指在矩阵乘法中,仅被伸缩而不改变方向的向量。下面是求解矩阵特征向量的一般步骤:对于一个n阶矩阵A,我们要求解其特征向量,首先需要找到其特征值。特征值是满足方程det(A-λiE)=0的λ值,其中E是单位矩阵。解特征值方程,得到所有特征值λ1...

线性代数中怎样求特征值和特征向量?
特征值与特征向量是线性代数的核心也是难点,在机器学习算法中应用十分广泛。要求线性代数中的特征值和特征向量,就要先弄清楚定义:设 A 是 n 阶矩阵,如果存在一个数 λ 及非零的 n 维列向量 α ,使得Aα=λαAα=λα成立,则称 λ 是矩阵 A 的一个特征值,称非零向量 α 是矩阵 A 属...

怎么求出特征值,然后求特征向量?
1.特征值和特征向量的定义:特征值是矩阵A满足方程Av=λv的数λ,其中v是非零向量,称为对应于特征值λ的特征向量。特征向量表示在矩阵作用下只发生伸缩变化而不改变方向的向量。2.求解特征值的步骤:首先,设矩阵A是一个n阶方阵。为了求解特征值,需要解特征方程det(A-λI)=0,其中I是单位矩阵,...

线性代数精华——矩阵的特征值与特征向量
特征值和特征向量定义如下:给定一个n阶方阵A和一个实数λ,若存在非零向量x满足等式Ax = λx,则称λ是矩阵A的特征值,x是A的特征向量。这一概念在几何上的意义是:对任意向量x进行矩阵A的线性变换后,尽管其方向可能改变,但是其长度仅会按照特定比例(特征值)变化。而这些不改变方向,仅长度按...

如何求特征值
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(characteristicvalue)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,...

线性代数,特征值个数跟特征向量个数什么关系?题目n个不同的特征值说明...
相同特征值可以对应不同的特征向量,不同特征值一定对应不同的特征向量。设A是n阶方阵,如果数λ和n维非零列向量x使关系式Ax=λx成立,那么这样的数λ称为矩阵A特征值,非零向量x称为A的对应于特征值λ的特征向量。式Ax=λx也可写成( A-λE)X=0。这是n个未知数n个方程的齐次线性方程组,它...

线性代数求特征值和特征向量
线性代数求特征值和特征向量的方法:步骤:1、写出|λΕ-Α|式子的具体形式 ->进行行列式化简,写成因式的形式 ->令式子等于0 ->得到特征值。2、将特征值代入(λΕ-Α)X=0,写出X前面的矩阵。3、对矩阵进行归一性、排他性检验 4、找到“台阶”上的作为受约束向量、剩下的即为自由向量。5、...

n阶方阵有几个特征值和对应特征向量?
秩为1的矩阵的特征值特征向量公式为:Aβ=βα^Tβ=α^Tββ。如果矩阵可以对角化,那么非0特征值的个数就等于矩阵的秩,如果矩阵不可以对角化,这个结论就不一定成立。设A是n阶方阵,如果数λ和n维非零列向量x使关系式Ax=λx成立,那么这样的数λ称为矩阵A特征值,非零向量x称为A的对应于...

相似回答