如何快速求矩阵的特征值和特征向量?

数学问题λe–a求特征值详细过程如下:

A为n阶矩阵,若数λ和n维非0列向量x满足Ax=λx,那么数λ称为A的特征值,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,并且|λE-A|叫做A的特征多项式。当特征多项式等于0的时候,称为A的特征方程,特征方程是一个齐次线性方程组,求解特征值的过程其实就是求解特征方程的解。

特征根法也可用于通过数列的递推公式(即差分方程,必须为线性)求通项公式,其本质与微分方程相同。特征向量:A为n阶矩阵,若数λ和n维非0列向量x满足Ax=λx,那么数λ称为A的特征值,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,并且|λE-A|叫做A的特征多项式。当特征多项式等于0的时候,称为A的特征方程,特征方程是一个齐次线性方程组,求解特征值的过程其实就是求解特征方程的解。

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。一旦找到两两互不相同的特征值λ,相应的特征向量可以通过求解方程(A–λI)v=0得到,其中v为待求特征向量,I为单位阵。

当特征值出现重根时,如λ1=λ2,此时,特征向量v1的求解方法为(A-λ1I)v1=0,v2为(A-λ2I)v2=v1,依次递推。没有实特征值的一个矩阵的例子是顺时针旋转90度。

快速求特征值的方法

1、行列式非零的,先化含 入 的特征行列式为三角型再展开,运算量骤减。(低阶的不化简直接撕也行,但阶数稍多还是先化简为妙)。

2、不能用上面方法处理的,考虑用数论里猜多项式方程根的方法减少因式,简单的题目往往1,2,0猜一猜。

3、形式特殊的矩阵往往有其行列式公式,如果这个公式是因式乘积形式的,把入E-A套进公式看因式立刻就能得出答案。



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