特征值与特征向量
- 特征值
- 定义
- 设 是 阶方阵。如果存在常数 和非零向量 使得 ,则 是 的一个特征值, 是 的一个属于特征值 的特征向量。
- 阶方阵有 个特征值(可能相同),每个特征值的特征向量都有无穷多个。
- 求解
- 若以上方程有非零解,则需要 ,则 ,此方程的根就是 的特征值。
- 对于每个特征值 , 就是 的属于特征值 的特征向量集合。
- 称为 的特征多项式, 称为 的特征方程。
- 性质
- 零矩阵的特征值全为 。
- 单位矩阵的特征值全为 。
- 矩阵的属于不同特征值的特征向量线性无关。
- 是方阵 的特征值, 是 的一个属于特征值 的特征向量:
- , 是 的特征值, 是其特征向量;
- , 是 的特征值, 是其特征向量;
- 是一个多项式,则 是 的特征值, 是其特征向量;
- 若 可逆,则 是 的特征值, 是其特征向量;
- 若 可逆,则 是 的特征值, 是其特征向量;
- 总体上,对于 的任意形式,其特征值就是把该形式中的 替换成 ( 不替换), 仍是其特征向量。
- 是 阶方阵 的特征值:
- ;
- 。
- 如果要求一个包含 的多项式的行列式(包括 与 ),则可以求出 的全部特征值,再计算得出多项式的全部特征值,最后相乘。
- 如 阶方阵 的特征值为 ,求 。
- 设 ,则 为 的特征值。
- 。
- 与 有相同的特征值。
- 三角矩阵的对角元是其全部的特征值。
- 定义
- 谱半径
- 定义
- 已知 阶方阵,定义谱半径为 。
- 性质
- 2-范数:
- 如果 对称,。
- 设矩阵序列 ,
- 2-范数:
- 定义