求矩阵的特征值通常遵循以下步骤:
构造特征方程
对于一个n阶方阵A,其特征方程是`det(A - λI) = 0`,其中I是n阶单位矩阵,`det`表示行列式。
求解特征方程
解上述方程,得到的根即为矩阵A的所有特征值。
计算特征向量
对于每个特征值,将其代入方程`Av = λv`,求解对应的齐次线性方程组,得到特征向量。
示例
假设有一个2x2矩阵A:
```
A = | 1 2 |
| 3 4 |
```
求特征值的步骤如下:
构造特征方程
```
det(A - λI) = det | 1-λ 2 | = (1-λ)(4-λ) - 2*3 = λ^2 - 5λ + 2
| 3 4-λ |
```
求解特征方程
```
λ^2 - 5λ + 2 = 0
```
使用求根公式解得特征值:
```
λ₁ = (5 + √33) / 2
λ₂ = (5 - √33) / 2
```
计算特征向量
对于每个特征值,解方程组`(A - λI)v = 0`得到特征向量。
使用工具
对于大型矩阵或复杂计算,可以使用数学软件如MATLAB,通过命令`eig(A)`来直接计算特征值和特征向量。
注意事项
确保矩阵是方阵,即行数和列数相等。
特征值可能包括实数或复数,且可能有重根。
特征向量对应于不同的特征值是线性独立的