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特征值怎么求?
做特征值的时候,会遇到一些特征多项式用行列式的变换求不到,而要化成三次方程,三次方程该怎么求解呢?[em:15]
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推荐答案 2013-09-12
考研用的线代从没有说要化成
三次方程
的.如果要化成三次你不用再折腾了,你肯定化错了.我以前也出现过和你一样不会化的情况.借用
李永乐
的观点,希望对你有帮助.1.通常不会有直接把哪列加到哪列就可以直接化出来的. 通常要经过两步才行.第一步是:化
特征值
通常是三阶.你注意观察一下哪两列(行)加起来会有共同的值. 即(加起来后三个元素中有两个可以得到一样的函数 第三个元素为0)第二步是:然后把那公因式直接提到行列性外形成某一行(列)变成了(1 1 0)后就非常容易化了[]
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其他回答
第1个回答 2013-09-12
尽量不要弄成三次方程 在行列式变形的时候 提取公因子
第2个回答 2013-09-12
你试着用某一行或列展开,你就会有豁然开朗的感觉
第3个回答 2013-09-12
一、基本概念与结论
定义1 设是数域上的一个向量空间, 是 上的一个线性变换,,如果存在非零向量,使得,则称为的一个特征值,而称为的属于特征值的一个特征向量。
命题1 设是数域上的一个维向量空间,是的一个基,是上的一个线性变换,它在此基下的矩阵为。若是的属于特征值的一个特征向量,则是齐次线性方程组的一个非零解且有;反之,若且是齐次线性方程组的一个非零解,则是的属于特征值的一个特征向量。
定义2 设为数域上的阶矩阵,,如果存在非零向量,使得,就称是矩阵的特征值,是的属于特征值的特征向量。
定义3 设矩阵,则称为矩阵的特征多项式,称为的特征矩阵,称为的特征方程。阶矩阵的特征多项式是的次多项式。在复数域上的根称为特征根。
定理1 相似矩阵具有相同的特征多项式,从而特征值也相等。反之未必成立。如与有相同的特征值,但它们不相似。
定义4 设是数域上维向量空间上的一个线性变换,称关于的任一个基下的矩阵的特征多项式为线性变换的特征多项式。
定理2 设是数域上维向量空间上的一个线性变换,,则是的一个特征值的充要条件是:是的特征多项式的一个根。
定理3 设,则是的一个特征值的充要条件是:是的特征多项式的一个根。
定理4 若和都是的属于特征值的特征向量,则也是的属于特征值的特征向量(其中)。
定义5 设是矩阵的一个特征值,称齐次线性方程组的解空间为的关于特征值的特征子空间,记作。阶矩阵的特征子空间是维向量空间的子空间,它的维数为秩。
定理5 设的个特征根为的特征多项式为,则:
(1) ;
(2) ;
(3)
其中 表示由的第行与
第列的各交叉元素依次组成的行列式。
推论1 设是一个阶矩阵,则是一个可逆矩阵当且仅当的特征根都不为零。
性质1 若是矩阵的特征值,是的属于的特征向量,是一个多项式,则:
(1) 是的特征值,是的属于的特征向量,
(2) 是的特征值,是的属于的特征向量,是
任意正整数;
(3) 是的特征值,是的属于的特征向
量。
(4) 当可逆时,是的特征值,是的属于的特
征向量。
性质2 矩阵和的特征值相同。
二、例子
例1 对任一维非零向量,都有,从而是
的特征值,是单位矩阵的属于特征值的特征向量。
例2 设是阶矩阵,是齐次线性方程组的非零解,
则,从而是的特征值,非零解是的
属于特征值的特征向量。
例3 设,则对于,有:
,
从而是的特征值,非零解是的属于特征值
的特征向量。
例4 求矩阵的特征值和特征向量。
解:矩阵的特征方程为: ,
化简得,
从而的特征值为 (二重)。
(1)当时,由,
即得其基础解系为,
因此是的属于特征值的特征向量。
(2)当时,由,
即
得其基础解系为,
因此是的属于特征值的特征向量。
例5 设,
(1) 求的特征值和特征向量;
(2) 求可逆矩阵,使为对角阵。
解:(1) 由得的特征值为
(二重特征值)。
当时,由,
即得基础解系为,
从而的属于特征值的特征向量为。
当时,由,
即得基础解系为,
,
从而的属于特征值的特征向量为
(其中且不同时为零)。
(2)令,则,
从而是可逆矩阵;又
,
即:,从而。
例6 设上线性变换关于基下的矩阵是
,求的特征值和相应的特征向量。
解:矩阵的特征方程为:
它只有一个实根。
由,即
得其基础解系为,
从而这个方程组的解为,
因此的属于特征值4的特征向量为:
本回答被网友采纳
第4个回答 2013-09-12
试根求解 也就是那个二分法
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特征值
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(λ+2)^2(λ-4)=0,故
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求
特征值
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