線性代數第五章方陣的特徵值與特徵向量圖中基礎解系是怎麼求的

2021-03-28 01:06:41 字數 4436 閱讀 1695

1樓:匿名使用者

係數矩陣 行初等變換為

[-2 1 1]

[ 0 -3 3]

[ 0 3 -3]

行初等變換為

[-2 0 2]

[ 0 1 -1]

[ 0 0 0]

行初等變換為

[ 1 0 -1]

[ 0 1 -1]

[ 0 0 0]

方程組化為

x1 = x3

x2 = x3

取 x3 = 1, 得基礎解系 (1, 1, 1)^t,即所求特徵向量。

請好人幫我講講線性代數「方陣的特徵值和特徵向量」裡面的基礎解系究竟怎麼具體出來?

2樓:

我們課本最常見的就是三階,而且考試也以三階為主,我就給你用三階的舉例說明吧

三階方陣a求特徵向量,特徵值的方法:

1,先求特徵多項式|λe-a|=0 解出特徵值λ1,λ2,λ3

特徵值一定有三個(因為三階,或許會有兩重根(λ1=λ2),但重某種意義上說也是三個)。

2,把特徵值代入特徵方程(λie-a)x=0求特徵向量

case1.把單根的特徵值代入特徵方程(λie-a)x=0,肯定並且只能解出一個特徵向量。

case2.把重根(兩個相等的根)代入特徵方程(λie-a)x=0求特徵向量的個數看r(λie-a):

當r(λe-a)=2時,特徵方程(λie-a)x=0有一基礎解系;(基礎解系的個數就是階數減去秩)。

當r(λe-a)=1時,特徵方程(λie-a)x=0有兩基礎解系(注意這兩個基礎解系一定線性無關)。

至此應該有你要的答案了。我再往後說一點。

考試往往不是簡單的求解特徵值,特徵向量。很多情況是讓你判斷它能否對角化。

我們知道實對稱矩陣一定可以對角化。但對於一般的矩陣呢(就如上面說的這個),如何判斷它能否對角化呢?通過上面的兩步以後,我們接下來看第三步。

3.,如果第二步中解出三個單根,則一定可以對角化。

如果第二步中出現二重根,我們只看case2的情況(case1不管),

當r(λe-a)=1時,特徵方程(λie-a)x=0有兩基礎解系,則矩陣a可以對角化

即存在可逆矩陣p,有p^(-1)ap=∧

當r(λe-a)=2時,特徵方程(λie-a)x=0有一基礎解系,則矩陣a一定不可對角化。

體會到了嗎?可對角化必須有三個線性無關的特性向量。還有就是不同特徵值的特徵向量一定線性無關。

3樓:匿名使用者

特徵值相同,不一定有相同的特徵向量

矩陣特徵值的基礎解系 怎麼求出來的??如圖線性代數矩陣特徵值求解

4樓:千年狐妖

根據特徵值copy求基礎解系,類似於求解線性方程組的過程:矩陣a=第一行1,-1,0

第二行-1,2,-1,

第三行0,-1,1,

f(λ)=|λe-a|=λ(λ-1)(λ-3),求得三個特徵值:0,1,3.

將其中一個特徵值3帶入齊次線性方程組(λ。e-a)x=0;初等變化後的矩陣:

第一行1,0,-1

第二行:0,1,2

第三行0,0,0

這裡複習一下齊次線性方程組的解法:將上述矩陣中的首元素為1對應的x項放到左邊,其他放到左邊得到:x1=x3,x2=-2x3,設x3為自由未知量,參考取值規則(自行腦補一下吧?

)這裡隨便取一個x3=1,並求出x1=1,x2=-2;

則基礎解系:a1=第一行1,第二行-2 第三行1

5樓:韓超

這個-1 1和1 -1一樣嗎?

6樓:冰冰

|λ「根據特徵值求基礎bai解系,類似

du於求解線性方程

zhi組的過程:矩陣a= 第一行dao1,-1,0 第二行-1,2,-1, 第三行0,-1,1, f(λ版)=|λ權e-a|=λ(λ-1)(λ-3),求得三個特徵值:0,1,3.

將其中一個特徵值3帶入齊次線性方程組(λ。e-a)x=0;初等變化後的矩陣:

線性代數 方陣的特徵值與特徵向量 求解過程

7樓:趙磚

^**中bai的解答不對,矩陣dua有誤.

|a-λzhie|=

2-λ 1 0

1 2-λ 0

0 0 3-λ

=(3-λ)[(2-λ)^2-1]

=(1-λ)(3-λ)^2.

所以a的特

dao徵值為版 1,3,3

(a-e)x=0 的基礎解權係為 a1=(1,-1,0)^t所以a的屬於特徵值1的特徵向量為 k1a1,k1≠0(a-3e)x=0 的基礎解係為 a2=(1,1,0)^t,a3=(0,0,1)^t

所以a的屬於特徵值3的特徵向量為 k2a2+k3a3,k1,k2不全為0.

8樓:匿名使用者

選擇d。矩陣的所有

特徵值的和等於矩陣對角線元的和。矩陣的特徵值等於矩陣版所有特徵值的乘積權。

故可得λ3=-3,因為a有三個不同的特徵值,故a必然可以相似對角化。a+2e的特徵值分別為

3, 4,-1,det(a+2e)=-1*3*4=-12.

線性代數中特徵方程有重根怎麼求基礎解系?

9樓:匿名使用者

要理解特徵多抄項式,首先需要了解一下襲特徵值與特徵向量,這些都是聯絡在一起的:

設a是n階矩陣,如果數λ和n維非零列向量x使得關係式ax=λx

成立,那麼,這樣的數λ就稱為方陣a的特徵值,非零向量x稱為a對應於特徵值λ的特徵向量。

然後,我們也就可以對關係式進行變換:

(a-λe)x=0 其中e為單位矩陣

這是n個未知數n個方程的齊次線性方程組,它有非零解的充要條件是係數行列式為0,即

|a-λe|=0

帶入具體的數字或者符號,可以看出該式是以λ為未知數的一元n次方程,稱為方陣a的特徵方程,左端 |a-λe|是λ的n次多項式,也稱為方陣a的特徵多項式。

到此為止,特徵多項式的定義表述完畢。

望採納~

10樓:匿名使用者

有重根,只把重根代入特徵方程一次,然後求出基礎解系,即可得到屬於這個重根的特徵向量

11樓:匿名使用者

基礎解系和重根沒關係 只是會影響對角化

12樓:

n 是未知數的個數,也就是列向量的個數, 你對係數矩陣a進行初等變換,你會得版到一些線性相關的行向量權

,那些行向量也就是「隨機變數」,能任意取值的,有多少個「隨機變數」就有多少個基礎解系的向量,也就是用總的向量個數減去那些線性無關的向量也就是a的秩。 這個解釋不太嚴密但是形象哈~~~~

線性代數。求矩陣的特徵值與特徵向量

13樓:小樂笑了

解出特徵值之後,再代入特徵方程,求出基礎解系,得到特徵向量,例如:

線性代數題 求矩陣的特徵值與特徵向量 要過程 急急 40

14樓:匿名使用者

^因為 |a-λe|=(1-λ)(1+λ^2)所以 a 的特徵值為 1,i,-i

(a-e)x=0 的基礎解內係為 α1=(1,0,0)^t所以a的屬於特徵值1的全部特徵向容

量為 k1α1, k1為任意非零常數

(a-ie)x=0 的基礎解係為 α2=(0,0,1)^t所以a的屬於特徵值i的全部特徵向量為 k2α2, k2為任意非零常數因為a是實矩陣,且屬於特徵值i的特徵向量是實向量所以a的屬於特徵值-i的特徵向量與屬於特徵值i的特徵向量相同

15樓:匿名使用者

特徵值怎麼會是複數?

線性代數求特徵值與特徵向量題,若特徵值是四重根,是不是就應該寫出四個無關向量組成的基礎解系?

16樓:匿名使用者

多重根未必一定對應相應數量的不相關特徵向量的。

例如你這四重根,不一定有四個不相關的特徵向量與之對應。

矩陣能否對角化,關鍵的也就在這些多重根是否有對應數量的特徵向量與之對應,如果不足,則不能對角化。

線性代數,求特徵向量,是怎麼得到基礎解系的?

17樓:zzllrr小樂

矩陣化簡到最後1步後,

也即x1+0x2-x3=0

0x1+x2+0x3=0

0x1+0x2+0x3=0

可解得x1=x3

x2=0

這時,令x1=1,得到

x3=1

因此基礎解系是

(1 0 1)t

線性代數特徵值特徵向量問題求解,線性代數特徵值與特徵向量問題如圖?

根據特徵值和特徵向量的定義 ax x 顯然兩邊同乘以非零係數k kax k x a kx kx 可知,如果x是矩陣a對應特徵值 的特徵向量。那麼kx也是。所以你這裡,不過是k 1罷了。對的啊 答案把a1賦值1,a3就變 1 線性代數特徵值與特徵向量問題 如圖 20 觀察行列式 e a 你就會發現所有...

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知識點 bai 若矩陣a的特徵值du為 1,2,n,那麼zhi daoa 1 2 n 解專答 a 1 屬2 n n!設a的特徵值為 對於的特徵向量為 則 a 那麼 a a a a 所以a a的特徵值為 對應的特徵向量為 a a的特徵值為 0 2,6,n n 評註 對於a的多項式,其特徵值為對應的特徵...

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觀察行列式 e a 你就會發現所有的 的n 1次方項,係數都是對角線上的元素的相反數。合併後,的n 1次方係數就是主對角線元素的和的相反數。然後,任意一個 的n次多項式,一定可以轉化成 1 2 n 的形式,令其等於0,1 n就是根 在這裡就是特徵值 注意這裡面可能存在複數。你再觀察這個多項式裡的 的...