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用特徵值求特徵向量

特徵值特徵向量的方法主要有兩種:

反演法:

給定矩陣A和對應的一個特徵值λ,我們可以先求出矩陣A-λI的逆矩陣。

如果A-λI的行列式為0,說明λ是矩陣的奇異值,無法求得特徵向量。

如果A-λI的行列式不為0,那麼A-λI可逆,我們可以通過高斯消元法求出A-λI的逆矩陣。

將逆矩陣的一列乘以(-1),然後除以λ,即可得到對應的特徵向量。

SVD分解法

對A進行SVD分解,得到U, Σ, V^T三個矩陣。

在Σ中找到與λ相對應的奇異值σ,如果找不到則無法求得特徵向量。

計算V矩陣的第一列向量v_1,如果v_1為零向量,則無法求得特徵向量。

如果v_1不為零向量,那麼v_1就是所求的特徵向量。

需要注意的是,特徵向量必須是非零的,但特徵值可以為零。如果一個特徵值對應多個特徵向量,那麼一個特徵值對應無窮多的特徵向量。