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快速求解矩阵特征值

当求一个矩阵的特征值时一般将特征方程化为以下形成形式.

$\left | \lambda E-A \right | =(\lambda-\lambda_{1})(\lambda-\lambda_{2})(\lambda-\lambda_{3})=0$

例:

\(A=\begin{bmatrix} 1& -3 &3 \\ 3& -5 &3 \\ 6& -6 &4 \end{bmatrix}\)

$|\lambda E-A|=\begin{vmatrix} \lambda -1& 3 &-3 \\ -3& \lambda +5 &-3 \\ -6& 6 &\lambda -4 \end{vmatrix}$
要使 $|\lambda E-A|=0$ 只需要任意两行成比例,要使两行成比例,则需要一个特征值 $\lambda$ 使得两行能成比例,使得两行成比例的特征值就是矩阵的其中一个特征值。 假设1,2行:
$\frac{\lambda -1}{-3}= \frac{3}{\lambda+5}=\frac{-3}{-3}$
解得 $\lambda=-2$ 时,1,2行成比例

那么就能确定对1,2行进行初等变换运算,能使特征多项式化简

$|\lambda E-A|=\begin{vmatrix} \lambda -1& 3 &-3 \\ -3& \lambda +5 &-3 \\ -6& 6 &\lambda -4 \end{vmatrix} \xlongequal{1行-2行} \begin{vmatrix} \lambda +2& -(\lambda +2) &0 \\ -3& \lambda +5 &-3 \\ -6& 6 &\lambda -4 \end{vmatrix} =|\lambda +2|\begin{vmatrix} 1& -1 &0 \\ -3& \lambda +5 &-3 \\ -6& 6 &\lambda -4 \end{vmatrix} =|\lambda +2|\begin{vmatrix} 1& -1 &0 \\ 0& \lambda +2 &-3 \\ 0& 0 &\lambda -4 \end{vmatrix} =(\lambda +2)^{2}(\lambda -4)$

posted on 2023-06-25 23:15  kingBook  阅读(608)  评论(0编辑  收藏  举报