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矩阵A的特征多项式

2014-05-14 15:08阅读:
矩阵A的特征多项式
定义 8
矩阵A的特征多项式 是数域 矩阵A的特征多项式 上线性空间 矩阵A的特征多项式 的线性变换, 对于 矩阵A的特征多项式 中数 矩阵A的特征多项式, 如果存在非零向量
mg SRC='http://jpkc.ecnu.edu.cn/gdds/zxxx/zsx05/zsx056/zsx05601/images/zsx056012_htm_eqn6.gif' NAMO_EQN__='' BORDER='0' ALT='矩阵A的特征多项式' TITLE='矩阵A的特征多项式' />, 使得
矩阵A的特征多项式
则称 矩阵A的特征多项式 矩阵A的特征多项式 的一个特征值, 而 矩阵A的特征多项式 矩阵A的特征多项式 的属于特征值 矩阵A的特征多项式 的一个特征向量.
例如, 矩阵A的特征多项式 上数乘变换 矩阵A的特征多项式, 矩阵A的特征多项式, 使对每个 矩阵A的特征多项式, 矩阵A的特征多项式, 那么 矩阵A的特征多项式 中每个非零向量 矩阵A的特征多项式 均为 矩阵A的特征多项式 的属于特征值 矩阵A的特征多项式 的特征向量.
定义 9
矩阵A的特征多项式, 矩阵A的特征多项式 是个文字, 矩阵 矩阵A的特征多项式 的行列式
矩阵A的特征多项式
称为 矩阵A的特征多项式 特征多项式, 它是 矩阵A的特征多项式 中的一个 矩阵A的特征多项式 次首一多项式. 矩阵 矩阵A的特征多项式 的特征多项式的根也称为 矩阵A的特征多项式 特征根.
线性变换的特征值与特征向量的求法步骤如下:
(1) 在 矩阵A的特征多项式 中取一个基 矩阵A的特征多项式, 求出 矩阵A的特征多项式 在这基下的矩阵 矩阵A的特征多项式;
(2) 求出 矩阵A的特征多项式 的特征多项式 矩阵A的特征多项式 矩阵A的特征多项式 中的全部根, 它们就是 矩阵A的特征多项式 的全部特征值, 设为 矩阵A的特征多项式 ( 矩阵A的特征多项式);
(3) 对每个 矩阵A的特征多项式 ( 矩阵A的特征多项式) 代入齐次线性方程组
矩阵A的特征多项式
求出基础解系, 以基础解系中每个解向量为坐标的向量 矩阵A的特征多项式 就是属于特征值 矩阵A的特征多项式 的一组线性无关的特征向量, 由此可得出属于 矩阵A的特征多项式 的全部特征向量.
例 7 设实线性空间 矩阵A的特征多项式 的线性变换 矩阵A的特征多项式 在基 矩阵A的特征多项式 下的矩阵为
矩阵A的特征多项式
矩阵A的特征多项式 的特征值与特征向量.
矩阵A的特征多项式 的特征多项式为
矩阵A的特征多项式
所以, 矩阵A的特征多项式 的特征值为 矩阵A的特征多项式, 矩阵A的特征多项式.
矩阵A的特征多项式 代入齐次线性方程组:
矩阵A的特征多项式

矩阵A的特征多项式
其基础解系为
矩阵A的特征多项式
于是, 属于 矩阵A的特征多项式 的两个线性无关的特征向量为
矩阵A的特征多项式
而属于 矩阵A的特征多项式 的所有特征向量为 矩阵A的特征多项式 ( 矩阵A的特征多项式 是不全为零的实数).
再把 矩阵A的特征多项式 代入齐次线性方程组 矩阵A的特征多项式, 得基础解系
矩阵A的特征多项式
所以, 属于特征值 矩阵A的特征多项式 的一个线性无关特征向量为
矩阵A的特征多项式
而属于 矩阵A的特征多项式 的全部特征向量为 矩阵A的特征多项式 ( 矩阵A的特征多项式 为非零实数).
矩阵A的特征多项式. 规定
矩阵A的特征多项式
称为 矩阵A的特征多项式 . 对于 矩阵A的特征多项式 的特征多项式, 我们有
矩阵A的特征多项式
在复数域中, 矩阵A的特征多项式 次多项式有 矩阵A的特征多项式 个复数根, 设 矩阵A的特征多项式 的所有根为 矩阵A的特征多项式, 则
矩阵A的特征多项式
因此,
矩阵A的特征多项式
定理 6
相似的矩阵有相同的特征多项式.
最后, 我们来介绍一个著名的结果:
哈密尔顿-凯莱定理
矩阵A的特征多项式 矩阵A的特征多项式 阶方阵 矩阵A的特征多项式 的特征多项式, 则
矩阵A的特征多项式
from:http://jpkc.ecnu.edu.cn/gdds/zxxx/zsx05/zsx056/zsx05601/zsx056012.htm

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