特征向量的简单求法?
步骤1
特征向量的定义:几乎所有的向量在乘怕材以矩阵A后都会改变方冲泪向,某些特殊的向量x和A位于同一个方向,它们称之为特征向量。
步骤2
求解特征值:设A为n阶矩阵,若存在常数λ及n维非零向量x,使得Ax=λx,则称λ是矩阵A的特征值,x是A属于特征值λ的特征向量。求解过程中根据定义可改写为关系式(A-λE)X=0,E为单位矩阵(其形式为主对角线元素为λaii ,其余元素乘以-1)。要求向量具有非零解,即求齐次线性方程组(A-λE)X=0有非零解的值λ。 解此行列式获得的值λ即为矩阵A的特征值。
步骤3
求解特征向量:将此值回代入原式求得相应的x,即为输入这个行列式的特征向量。
步骤4
求解特征向量的良爷蹲注意事项:在求解过程中需要先计算矩阵的特征多项式,在得到特征多项式后求出特征方程的全部根。也就是全部特征值,并且对于这些特征值都能够求出齐次线性方程组的一个基础解系,自然能够求出属于特征值的全部特征向量。特征向量不能由特征值唯一确定;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。
特征向量怎么求?
从定义出发,Ax=cx:A为矩阵,c为特征值,x为特征向量。
矩阵A乘以x表示,对向量x进行一次转换(旋转或拉伸)(是一种线性转换),而该转换的效果为常数c乘以向量x(即只进行拉伸)。
通常求特征值和特征向量即为求出该矩阵能使哪些向量(当然是特征向量)只发生拉伸,使其发生拉伸的程度如何(特征值大小)。
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注意事项
1、当在计算中微子振荡概率时发现,特征向量和特征值的几何本质,其实就是空间矢量的旋转和缩放。而中微子的三个(电子,μ子,τ子),就相当于空间中的三个向量之间的变换。
2、用户只需要列一个简单的方程式,特征向量便可迎刃而解。公式表示只需要通过删除原始矩阵的行和列,创建子矩阵。再将子矩阵和原始矩阵的特征值组合在一起,就可以计算原始矩阵的特征向量。
3、传统的求解特征向量思路,是通过计算特征多项式,然后去求解特征值,再求解齐次线性方程组,最终得出特征向量。
特征向量的意义?
1、几何意义:如果矩阵对某一个向量或某些向量只发生伸缩变换,不对这些向量产生旋转的效果,那么这些向量就称为这个矩阵的特征向量,伸缩的比例就是特征值。
2、物理意义:特征向量在一个矩阵的作用下作伸缩运动,伸缩的幅度由特征值确定。特征值大于1,所有属于此特征值的特征向量身形暴长;特征值大于0小于1,特征向量身形猛缩;特征值小于0,特征向量缩过了界,反方向到0点那边去了。
特征向量通俗理解?
就是在某个线性变换下方向不变(也可以说具有保角性),其大小不变或乘以某个缩放因子的非零向量。线性变换的主特征向量是最大特征值对应的特征向量。
特征值与特征向量的求法?
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。
设矩阵为A,特征向量是t,特征值是x,At=x*t,移项得(A-x*I)t=0,
∵t不是零向量
∴A-x*I=0,(2-x)(1-x)(-x)-4(2-x)=0,化简得(x-2)(x^2-x-4)=0,
∴矩阵有三个特征值:2,(1±根号17)/2。把特征值分别代入方程,设x=(a,b,c),可得到对于x=2,b=0,a+c=0,对应x=2的特征向量为(-1,0,1)(未归一化),其它x的一样做。
求矩阵的全部特征值和特征向量:
1、计算的特征多项式;
2、求出特征方程的全部根,即为的全部特征值;
3、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)
[注]: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。
怎么求特征值和特征向量?
对于特征值λ和特征向量a,得到Aa=aλ
于是把每个特征值和特征向量写在一起
注意对于实对称矩阵不同特征值的特征向量一定正交
得到矩阵P,再求出其逆矩阵P^(-1)
可以解得原矩阵A=PλP^(-1)
设A为n阶矩阵,若存在常数λ及n维非零向量x,使得Ax=λx,则称λ是矩阵A的特征值,x是A属于特征值λ的特征向量。
一个矩阵A的特征值可以通过求解方程pA(λ) = 0来得到。 若A是一个n×n矩阵,则pA为n次多项式,因而A最多有n个特征值。
反过来,代数基本定理说这个方程刚好有n个根,如果重根也计算在内的话。所有奇数次的多项式必有一个实数根,因此对于奇数n,每个实矩阵至少有一个实特征值。在实矩阵的情形,对于偶数或奇数的n,非实数特征值成共轭对出现。
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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。
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。
在A变换的作用下,向量ξ仅仅在尺度上变为原来的λ倍。称ξ是A 的一个特征向量,λ是对应的特征值(本征值),是(实验中)能测得出来的量,与之对应在量子力学理论中,很多量并不能得以测量,当然,其他理论领域也有这一现象
什么是特征向量?
矩阵的特征向量是矩阵理论上的重要概念之一,它有着广泛的应用。数学上,线性变换的特征向量(本征向量)是一个非简并的向量,其方向在该变换下不变。该向量在此变换下缩放的比例称为其特征值(本征值)。
一个线性变换通常可以由其特征值和特征向量完全描述。特征空间是相同特征值的特征向量的集合。“特征”一词来自德语的eigen。1904年希尔伯特首先在这个意义下使用了这个词,更早亥尔姆霍尔兹也在相关意义下使用过该词。
特征向量是唯一的吗?
特征向量是不唯一的。要取决于你某几个向量元素的初始赋值,一般取1、0……之类的,但是对应的不同特征向量是等价的。
特征值和特征向量是线性代数中的重要概念。
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,非零n维列向量x称为矩阵A的属于或对应于特征值m的特征向量,简称A的特征向量。
特征值是矩阵固有的,由特征多项式唯一确定。而特征向量不唯一,特征向量来自齐次线性方程组的解,是齐次线性方程组的基础解系的非零线性组合,所以不唯一。
特征向量的定义?
特征向量:就是在某个线性变换下方向不变(也可以说具有保角性),其大小不变或乘以某个缩放因子的非零向量。线性变换的主特征向量是最大特征值对应的特征向量。
特征值:就是上面说的那个缩放因子了,一般都是从特征方程算出来的(叫特征根),是变换的本质
特征空间:就是由所有有着相同特征值的特征向量组成的空间,还包括零向量,但要注意零向量本身不是特征向量。