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文档简介

1、精选优质文档-倾情为你奉上第五章 特征值与特征向量1、数字型矩阵的特征值与特征向量知识点: 定义:1º设阶方阵,如果存在数和非零向量使得,则称是A的特征值,称非零向量是属于的特征向量. 2º由 称为A的特征矩阵 为A的特征多项式,它的根就是A的特征值.求法:1)特征值: 2)特征向量:即求解线性方程组.注:属于同一个特征值的线性无关的特征向量为 .例1. 解:2、抽象矩阵的特征值与特征向量例2. 设3阶矩阵A的三个特征值为1,2,3,则 6 ,A1的特征值为 A*的特征值为 6,3,-2 A2+2A+E的可逆性 可逆 4,1,16 例3. 设是可逆矩阵A的一个特征值,则矩阵

2、有一个特征值为( ).例4. 设向量都是非零向量,且满足条件,求(1)A2 (2)矩阵A的特征值和特征向量例5. 设A为3阶矩阵,且,则 解:A为特征值为: 111263、已知矩阵的特征值和特征向量来求矩阵和行列式等问题1)已知特征向量,一般用求解2)已知全部特征值和特征向量反求矩阵A 则3)已知部分特征值和特征向量,反求另一部分特征值,特征向量或矩阵A4)已知特征值反求行列式例6.设有特征值,试求参数a,b的值.解:分析:用特征议程可建立两个方程 得 得由得例7.设矩阵可逆,向量是A*的一个特征向量,是对应的特征值,求a,b,.解:由可逆,知0,从而.即.得得 a=2b得 b=1或b=-2

3、故当时,;当例8.已知是实对称矩阵A的三个特征值,且对徉的特征向量为,求A对应于16的特征向量及矩阵A解:设A对应于16的特征向量,由于A实对称属于不同特征值正交故故 属于16的特征向量为进一步 故4、矩阵相似和对角化的题目(2000,2001,2002,2003,2005,2007)知识点:1º相似矩阵具有相同的特征多项式2º矩阵A可对角化的充要条件且属于A的特征值的线性无关的特征向量个数之和有于。当A可对角化时,把个线性无关的特征向量作为矩阵P的列向量,则为对解矩阵,且对角矩阵的主对角线性的元素是A的个特征值。3º实对称矩阵必相似于对角矩阵例9.设A与B相似,其中 (1)求(2)求可逆矩阵P,使分析:已知相似,反过来求参数解:法一 AB,故有相同的特征多项式 得 令 得 令 得 法二:(2)由(1)知由,对应特征向量为令例10.设 (1)求出A的所有特征值和特征向量(2)判断A能否对角化?如能对角化,则求出相似变换矩阵P,使A化为对角形矩阵。解:(1)由 A的特征值为对应于对应于对应于(2)A有三个不同的特征值,故有三个线性无关的特征向量,故A可以对角化令 则 例11.设矩阵,已知A有三个线性无关的特征向量,是A的二重特征,试求可逆矩阵P,使得为对角形矩阵。解:因为A有三个线性无关的特征向量,时A的二重,故对应于的线

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