用基本的QR方法求高阶三对角矩阵全部特征值和特征向量
时间: 2023-12-29 09:04:34 浏览: 255
求矩阵特征值及特征向量
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要用QR方法求解高阶三对角矩阵的全部特征值和特征向量,可以按照以下步骤进行:
1. 首先,使用Householder变换将三对角矩阵A转化为上Hessenberg矩阵H,即:
H = Q1^T * A * Q1
其中Q1是一个正交矩阵,可以由一系列Householder变换构造出来。
2. 对H进行QR分解,即:
H = Q2 * R
其中Q2是一个正交矩阵,R是一个上三角矩阵。
3. 将R分解为一个对角矩阵D和一个上三角矩阵S,即:
R = D * S
其中D是R的对角线元素,S的非对角线元素为0。
4. 因为A和H相似,所以它们的特征值相同,因此求解H的特征值即可得到A的特征值。H的特征值为D的对角线元素。
5. 对于每个特征值λ,可以通过求解线性方程组(H-λI)x=0得到对应的特征向量x。
6. 由于Q1和Q2都是正交矩阵,因此特征向量可以表示为x=Q1*y,其中y是由第5步得到的特征向量。
7. 重复步骤1-6,直到所有特征值和特征向量都被求解出来。
需要注意的是,QR方法对于大型矩阵的求解效率较低,可以考虑使用更高级的算法。
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