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矩陣特徵值計算

矩陣特徵值的計算可以通過多種方法進行,主要包括直接法和間接法。

直接法是根據特徵值的定義直接求解,即找到一個數λ和一個非零向量x,使得Ax=λx成立。這裡A是n階方陣,x是n維列向量。

間接法包括以下幾種:

求特徵多項式:構造矩陣A關於λ的行列式|A-λI|=0,其中I是單位矩陣。這個行列式稱為特徵多項式。特徵值就是特徵多項式的根。

求特徵方程的根:求出特徵多項式的全部根,即為矩陣的全部特徵值。

齊次線性方程組:對於每一個特徵值,求出對應的齊次線性方程組,其解向量就是對應特徵值的特徵向量。

此外,還有一些特定矩陣的特徵值計算方法:

對角矩陣的特徵值等於對角元素。

相似矩陣的特徵值相同。

實對稱矩陣的特徵值一定是實數。

正交矩陣的特徵值的模值等於1。

對角塊矩陣的特徵值由每一個塊的特徵值組成。

以上方法可以單獨使用,也可以組合使用,具體取決於矩陣的類型和問題的具體要求。