线性代数(8):特征值、特征向量和相似矩阵

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一、特征值和特征向量

(2)定义

        有矩阵 A 为 n 阶矩阵,Ax = λx ( λ 为一个实数,x为 n 维非零列向量 ),则称 λ 为方阵 A 的特征值, x 为特征向量;

(2)求解

1.2.1 公式

        求特征值:使 | A - λE | = 0,其解的 λ 值即为矩阵 A 的特征值;

        求特征向量: 使 ( A - λE )x = 0,设 x 为与 A 具有相同行数的列向量,将求得的 λ 值代入,求得的解系与任意常数相乘,即为特征向量;

 1.2.2 

         例:

线性代数(8):特征值、特征向量和相似矩阵

        解:

线性代数(8):特征值、特征向量和相似矩阵

二、相似

(1)定义

        P^(-1) * AP = B ;( A、B 为 n 阶方阵,P 为可逆矩阵 )

        称其 B 为 A 的相似矩阵

(2)特性

        (1)A 和 B 有相同的特征多项式与特征值;

        (2)| A | = | B | ;

        (3)R( A ) = R( B ) 

        (4) A^m 和 B^m 也相似 ;( m 为正整数 )

(3)

        例: 

线性代数(8):特征值、特征向量和相似矩阵

        ① 求 x 和 y ;

        解: 

线性代数(8):特征值、特征向量和相似矩阵

        ②求一个可逆 P 使得 P^(-1) * AP = B ;

        解:

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