求下列矩陣的特徵值和特徵向量0 0 0

2021-05-05 17:06:47 字數 3605 閱讀 7287

1樓:zzllrr小樂

a=0    0    0    1

0    0    1    0

0    1    0    0

1    0    0    0

先求出特徵值,得到1,-1(都是兩重)

將特徵值1代入特徵方程(λi-a)x=0

1    0    0    -1

0    1    -1    0

0    -1    1    0

-1    0    0    1

第4行, 加上第1行×1

1    0    0    -1

0    1    -1    0

0    -1    1    0

0    0    0    0

第3行, 加上第2行×1

1    0    0    -1

0    1    -1    0

0    0    0    0

0    0    0    0

增行增列,求基礎解系

1    0    0    -1    0    00    1    -1    0    0    00    0    1    0    1    00    0    0    1    0    1第2行, 加上第3行×1

1    0    0    -1    0    00    1    0    0    1    00    0    1    0    1    00    0    0    1    0    1第1行, 加上第4行×1

1    0    0    0    0    10    1    0    0    1    00    0    1    0    1    00    0    0    1    0    1得到屬於特徵值1的特徵向量

(0,1,1,0)t

(1,0,0,1)t

將特徵值-1代入特徵方程(λi-a)x=0-1    0    0    -1

0    -1    -1    0

0    -1    -1    0

-1    0    0    -1

第4行, 加上第1行×-1

-1    0    0    -1

0    -1    -1    0

0    -1    -1    0

0    0    0    0

第1行, 提取公因子-1

1    0    0    1

0    -1    -1    0

0    -1    -1    0

0    0    0    0

第3行, 加上第2行×-1

1    0    0    1

0    -1    -1    0

0    0    0    0

0    0    0    0

第2行, 提取公因子-1

1    0    0    1

0    1    1    0

0    0    0    0

0    0    0    0

增行增列,求基礎解系

1    0    0    1    0    00    1    1    0    0    00    0    1    0    1    00    0    0    1    0    1第2行, 加上第3行×-1

1    0    0    1    0    00    1    0    0    -1    00    0    1    0    1    00    0    0    1    0    1第1行, 加上第4行×-1

1    0    0    0    0    -10    1    0    0    -1    00    0    1    0    1    00    0    0    1    0    1得到屬於特徵值-1的特徵向量

(0,-1,1,0)t

(-1,0,0,1)t

得到特徵向量矩陣

0    1    0    -1

1    0    -1    0

1    0    1    0

0    1    0    1

2樓:匿名使用者

設矩陣a的特徵值為λ那麼

|a-λe|=

-λ 0 0 1

0 -λ 1 0

0 1 -λ 0

1 0 0 -λ r1+r4 *λ ,r2+r3 *λ=0 0 0 1-λ^2

0 0 1-λ^2 0

0 1 -λ 0

1 0 0 -λ

解得1-λ^2=0即λ=1或 -1

即矩陣有2重特徵值特徵值1和-1

λ=1時,a-e=

-1 0 0 1

0 -1 1 0

0 1 -1 0

1 0 0 -1 r1+r4,r2+r3,交換行次序~1 0 0 -1

0 1 -1 0

0 0 0 0

0 0 0 0

得到特徵向量(0,1,1,0)^t和(1,0,0,1)^tλ=-1時,

a+e=

1 0 0 1

0 1 1 0

0 1 1 0

1 0 0 1 r4-r1,r3-r2

~1 0 0 1

0 1 1 0

0 0 0 0

0 0 0 0

得到特徵向量(0,1,-1,0)^t和(1,0,0,-1)^t

求下列矩陣的特徵值和特徵向量{-1 2 2}{2 -1 -2}{2 -2 -1}

3樓:匿名使用者

設矩陣a的特徵值為λ那麼

|a-λe|=

-1-λ 2 2

2 -1-λ -2

2 -2 -1-λ 第3行減去第2行=-1-λ 2 2

2 -1-λ -2

0 -1+λ 1-λ 第2列加上第3列=-1-λ 4 2

2 -3-λ -2

0 0 1-λ

=(1-λ)(λ^2+4λ-5)=0

解得λ=1,1,-5

λ=1時,

a-e=

-2 2 2

2 -2 -2

2 -2 -2 第2,3行加上第1行,第1行除以-2~1 -1 -1

0 0 0

0 0 0

得到特徵向量(1,1,0)^t和(1,0,1)^tλ= -5時,

a+5e=

4 2 2

2 4 -2

2 -2 4 第1行加上第2行,第3行減去第2行~6 6 0

2 4 -2

0 -6 6 第1行除以6,第2行減去第1行*2~1 1 0

0 2 -2

0 -6 6 第2行除以2,第1行減去第2行,第3行加上第2行*6~1 0 1

0 1 -1

0 0 0

得到特徵向量(-1,1,1)^t

所以矩陣的特徵值為1,1,-5

對應的特徵向量為(1,1,0)^t、(1,0,1)^t和(-1,1,1)^t

特徵值有什麼用矩陣的特徵值和特徵向量在工程應用有什麼作用

1 可以用在研究物理 化學領域的微分方程 連續的或離散的動力系統中。例如,在力學中,慣量的特徵向量定義了剛體的主軸。慣量是決定剛體圍繞質心轉動的關鍵資料 2 被數學生態學家用來 原始森林遭到何種程度的砍伐,會造成貓頭鷹的種群滅亡 3 著名的影象處理中的pca方法,選取特徵值最高的k個特徵向量來表示一...

這個矩陣的特徵值怎麼算這個矩陣的特徵值要怎麼算?

計算特徵值實際上就是求行列式 在這裡設特徵值為a,那麼 2 a 2 2 2 5 a 4 2 4 5 a r3 r2 2 a 2 2 2 5 a 4 0 a 1 1 a c2 c3 2 a 4 2 2 9 a 4 0 0 1 a 按第3行展開 1 a 2 a 9 a 8 1 a 2 10 a 0 顯然...

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

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。學習高等代數需不需要有高等數學為基礎?高等代數和高等數學之間沒有直接的關係。高等代數是數學專業的必修課,...