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如何求矩阵特征向量

原创2025-06-28 13:42:43

求矩阵的特征向量通常遵循以下步骤:

计算特征值

首先,计算矩阵的特征多项式,即求解行列式 `det(A - λI) = 0`,其中 `A` 是待求特征向量的矩阵,`λ` 是特征值,`I` 是单位矩阵。

特征多项式是一个关于 `λ` 的多项式,其根即为矩阵的特征值。

求解特征向量

对于每一个特征值 `λ`,求解齐次线性方程组 `(A - λI)x = 0`,其中 `x` 是特征向量。

这个方程组的非零解就是对应于特征值 `λ` 的特征向量。

特征向量的归一化 (如果需要):

通常,为了方便使用,会将特征向量归一化,使其成为单位向量。

处理重特征值

如果矩阵有重特征值,对应的特征向量可能不唯一。在这种情况下,可以寻找基础解系,即线性无关的特征向量组,它们张成相同的特征子空间。

特征向量的定义是,存在非零向量 `x` 和标量 `λ`,使得 `Ax = λx` 成立,其中 `A` 是给定的矩阵,`x` 是特征向量,`λ` 是对应的特征值。

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