A. 对一个已经给好所有数值的矩阵,如何快速求特征值
对于n×n方阵A,令f(λ)=|λI-A|(I为n阶单位阵)则使得f(λ)=0的根即为矩阵A对应的特征值。
从特征值的定义式子可以看出特征值的求解过程就是解一元n次方程的过程。根据伽罗瓦理论知道五次以及五次以上方程是没有解公式的,因此一般题目都是会有几个能一眼看出的解然后利用高等代数多项式理论降次即可求解。
线性代数或者高等代数中矩阵特征值的求法都是固定的,需要注意的一点是狭义条件下下仅仅是方阵(行数等于列数)才有特征值的概念,如果是广义情况下最好查看研究生课程矩阵论内容。另外一般意义下的特征值求解是在复数域内求解,如果题目指定在规定数域内求解则按照题目要求。
如将特征值的取值扩展到复数领域,则一个广义特征值有如下形式:Aν=λBν
其中A和B为矩阵。其广义特征值(第二种意义)λ 可以通过求解方程(A-λB)ν=0,得到det(A-λB)=0(其中det即行列式)构成形如A-λB的矩阵的集合。其中特征值中存在的复数项。
若是的属于的特征向量,则也是对应于的特征向量,因而特征向量不能由特征值惟一确定。反之,不同特征值对应的特征向量不会相等,亦即一个特征向量只能属于一个特征值。
B. 行列式求解方法大全
求行列式,一般有下列方法:
1、按定义展开, 得到n!项,求代数和
2、用初等变换,化三角阵,得到上三角或下三角,然后主对角线元素相乘
3、观察一些特殊规律,如某些行或列成比例,或者矩阵的秩不是满秩的,则为0
4、已知特征值的情况下,可以把所有特征值相乘,得到行列式
C. 怎么求行列式的特征值简单一点,总是因式分解不开
如果不会因式分解,可以用试算法,从0,-1,1,-2,2,-3,3代入特征行列式判断是否为0
为0就是特征值
D. 线性代数中求特征值的简便方法
这种方法并不比化简行列式慢有些行列式难求,那么直接求三次方程也是个快速的办法。
因为特征值一般比较简单,所以三次方程也可以快速写成因式相乘的形式的。
这题求得的三次方程式入^3+6入^2+11入+6=0.
通过特殊值,可以轻易知道入=-1时方程成立。
那么三次方程肯定能抽出(入+1)
可以变为入(入^2+6入+5)+6(入+1)=0
(入+1)(入^2+5入+6)=0
(入+1)(入+2)(入+3)=0
可以看出来
E. 特征值的计算方法
设 A 是n阶方阵,如果存在数m和非零n维列向量 x,使得 Ax=mx 成立,则称 m 是A的一个特征值(characteristic value)或本征值(eigenvalue)。非零n维列向量x称为矩阵A的属于(对应于)特征值m的特征向量或本征向量,简称A的特征向量或A的本征向量。
判断相似矩阵的必要条件
设有n阶矩阵A和B,若A和B相似(A∽B),则有:
1、A的特征值与B的特征值相同——λ(A)=λ(B),特别地,λ(A)=λ(Λ),Λ为A的对角矩阵;
2、A的特征多项式与B的特征多项式相同——|λE-A|=|λE-B|;
3、A的迹等于B的迹——trA=trB/ ,其中i=1,2,…n(即主对角线上元素的和);
4、A的行列式值等于B的行列式值——|A|=|B|;
5、A的秩等于B的秩——r(A)=r(B)。[1]
因而A与B的特征值是否相同是判断A与B是否相似的根本依据。
F. 如何求特征值,λE-A的行列式有什么计算技巧
考试一般考察的就是给出三阶矩阵,求其特征值λ。按照教材中的知识脉络求解的方法一般有
直接依据对角线法则,三阶行列式展开共有9项λ多项式的和,问题就转化为一元三次多项式求根的问题。化简之后求根的步骤一般可以借助提公因式求根;公因式不容易看出来的话,这个时候就可以试根(比如det(λE-A)=0的所有可能的有理根是常数项的因子,你可以尝试代入一个计算该多项式是否为0,这个过程算得很快的,找到一个根的话问题然后就转化为就是一元二次方程求根了,这个就so easy了)
依据行列式性质,三条性质只用到
某行或某列提出常数公因子
某行或某列的k倍加到另一行或另一列。
如果能换成上下三角行列式那就很好算了--行列式的值直接就是对角元相乘。我们的目的是得到好多的零!
3. 按照某行或者某列展开。可以直接不用化简,直接算三个二阶行列式。
重点是第一条中得到多项式然后求根的问题,第一条对角线法则是通用的,就是写出来的项数最多,化简要细心。推荐搭配行列式的性质多多划出好多零,那就容易多啦。
特别提醒:试根的时候,det(λE-A)=0的所有可能的有理根是常数项的因子。注意是有理根哦。对于本科来说A都是定义在R上的,所以这个试根的方法就很有用。
以上
(我发现没有小伙伴来说过这个定理哈哈哈,看来没有学过高等代数的大佬来回答啊。)
G. 特征值怎么求
求矩阵的全部特征值和特征向量的方法如下:
第一步:计算的特征多项式;
第二步:求出特征方程的全部根,即为的全部特征值;
第三步:对于的每一个特征值,求出齐次线性方程组:
的一个基础解系,则的属于特征值的全部特征向量是其中是不全为零的任意实数。
若是的属于的特征向量,则也是对应于的特征向量,因而特征向量不能由特征值惟一确定.反之,不同特征值对应的特征向量不会相等,亦即一个特征向量只能属于一个特征值。
(7)算行列式的特征值有什么简单方法扩展阅读
求特征向量
设A为n阶矩阵,根据关系式Ax=λx,可写出(λE-A)x=0,继而写出特征多项式|λE-A|=0,可求出矩阵A有n个特征值(包括重特征值)。将求出的特征值λi代入原特征多项式,求解方程(λiE-A)x=0,所求解向量x就是对应的特征值λi的特征向量。
判断相似矩阵的必要条件
设有n阶矩阵A和B,若A和B相似(A∽B),则有:
1、A的特征值与B的特征值相同——λ(A)=λ(B),特别地,λ(A)=λ(Λ),Λ为A的对角矩阵;
2、A的特征多项式与B的特征多项式相同——|λE-A|=|λE-B|。
H. 特征值的简易求法
设特征值为λ,即行列式
-λ 0 1
0 -λ 0
1 0 -λ =0
按第二行展开得到
-λ(λ²-1)=0
显然解得特征值λ=0,1,-1
I. 快速计算行列式的方法
快速计算行列式的方法?线性代数行列式有如下计算技巧:
1、行列式A中某行(或列)用同一数k乘,其结果等于kA。
2、行列式A等于其转置行列式AT(AT的第i行为A的第i列)。
3、若n阶行列式|αij|中某行(或列);行列式则|αij|是两个行列式的和,这两个行列式的第i行(或列),一个是b1,b2,…,bn;另一个是с1,с2,…,сn;其余各行(或列)上的元与|αij|的完全一样。
4、行列式A中两行(或列)互换,其结果等于-A。 ⑤把行列式A的某行(或列)中各元同乘一数后加到另一行(或列)中各对应元上,结果仍然是A。
线性代数行列式在数学中,是一个函数,其定义域为det的矩阵A,取值为一个标量,写作det(A)或 | A | 。无论是在线性代数、多项式理论,还是在微积分学中(比如说换元积分法中),行列式作为基本的数学工具,都有着重要的应用。
(9)算行列式的特征值有什么简单方法扩展阅读:
线性代数重要定理:
1、每一个线性空间都有一个基。
2、对一个 n 行 n 列的非零矩阵 A,如果存在一个矩阵 B 使 AB = BA =E,则 A 为非奇异矩阵(或称可逆矩阵),B为A的逆阵。
3、矩阵非奇异(可逆)当且仅当它的行列式不为零。
4、矩阵非奇异当且仅当它代表的线性变换是个自同构。
5、矩阵半正定当且仅当它的每个特征值大于或等于零。
6、矩阵正定当且仅当它的每个特征值都大于零。
7、解线性方程组的克拉默法则。
8、判断线性方程组有无非零实根的增广矩阵和系数矩阵的关系。
注:线性代数被广泛地应用于抽象代数和泛函分析中;通过解析几何,线性代数得以被具体表示。线性代数的理论已被泛化为算子理论。由于科学研究中的非线性模型通常可以被近似为线性模型,使得线性代数被广泛地应用于自然科学和社会科学中。