【线性代数复习笔记】矩阵特征值,特征向量,相似对角化与实对称矩阵
【线性代数复习笔记】矩阵特征值,特征向量,相似对角化与实对称矩阵
线代好难-_-
特征值与特征向量:
1.求解特征值与特征向量:
先计算特征多项式f(ʎ)=|ʎI-A|,求出根,再根据不同的根解齐次线性方程组。
2.一些性质:
1、矩阵A的属于不同特征值的特征向量线性无关
2、若ʎ为A的特征值,g(A)的特征值为g(ʎ)。其中g为多项式函数
3、幂零矩阵的特征值全为0
相似对角化:
1.两个矩阵(A与B)相似的性质:
1、存在可逆矩阵P,满足P⁻¹AP=B
2、A与B有相同的特征多项式,特征值与迹
3、Aⁿ~Bⁿ
*4、B是与A在不同基下等效的线性变换
2.什么样的矩阵A可以对角化?
1、A相似于一个对角阵
2、A有n个线性无关的特征向量(充要条件)
3、A有n个互不相同的特征值
4、如果A有重特征值,那么k重特征值需要对应k个线性无关的特征向量
5、如果A为n阶实对称矩阵,那么A只需要有n个特征值
3.如何进行对A对角化?
1、求出A的所有特征值ʎ1,ʎ2,...,ʎn
2、对于每一个特征值解齐次线性方程组,得到线性无关的特征向量e1~en
3、设P=(e1,e2,...,en),则能得到P⁻¹AP=diag(ʎ1,ʎ2,...,ʎn),其中特征向量与特征值依次对应
4.实对称矩阵A(nxn)的性质:
1、A^T=A
2、A有n个实特征值
3、A不同特征值对应的特征向量是正交的
4、A的每一个k重特征值对应的特征空间都是k维的
5、特征空间相互正交(即3)
6、A可以(正交)对角化
7、设P为变换矩阵,则PT=P-1,也即A与其对角阵既是相似的也是合同的。
注:2~6为对称矩阵的谱定理
5.实对称矩阵怎么对角化?
1、计算特征值
2、解出特征向量
3、对某些特征向量进行施密特正交化,然后进行单位化得出变换矩阵P与对角阵,注意特征向量与特征值依次对应
第一次用markdown发,写的不太好- -

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