2x2矩阵[-2 0][0 -1]的奇异值是多少
时间: 2023-09-22 14:06:40 浏览: 80
### 回答1:
2x2矩阵[-2 0][0 -1]的奇异值是$\sqrt{(-2)^2+(-1)^2}=\sqrt{5}$。
请注意,奇异值是一个矩阵的特征值的平方根,其中特征值是一个矩阵的特征多项式的根。对于2x2矩阵,其特征多项式为$\lambda^2-tr(\mathbf{A})\lambda+det(\mathbf{A})$,其中$tr(\mathbf{A})$是矩阵$\mathbf{A}$的迹,$det(\mathbf{A})$是矩阵$\mathbf{A}$的行列式。因此,对于矩阵[-2 0][0 -1],其特征多项式为$\lambda^2-(-2-1)\lambda+(-2)(-1)=\lambda^2+3\lambda+2$,其特征值为$\frac{-3\pm\sqrt{9-8}}{2}=\frac{-3\pm\sqrt{1}}{2}=\frac{-3\pm 1}{2}=-1,1$。因此,矩阵[-2 0][0 -1]的奇异值是$\sqrt{1}=1$。
### 回答2:
一个2x2矩阵[-2 0][0 -1]的奇异值是1和2。
奇异值在矩阵的奇异值分解(Singular Value Decomposition, SVD)中起着重要的作用。SVD将一个矩阵分解为三个矩阵的乘积:U、S和V。其中U和V是正交矩阵,S是一个对角矩阵,对角线上的元素是矩阵的奇异值。对于一个2x2的矩阵,它的奇异值可以通过计算矩阵的特征值得到。
给定矩阵[-2 0][0 -1],我们可以计算出它的特征值。首先,计算矩阵减去lambda乘以单位矩阵的行列式为0的特征方程:(-2-lambda)(-1-lambda)=0. 展开这个方程得到lambda^2 + 3lambda = 0. 这是一个一次方程,解为lambda=0和lambda=-3。
因此,矩阵的奇异值为矩阵的特征值的绝对值的平方根。特征值为0和-3,它们的绝对值分别为0和3。因此该矩阵的奇异值为sqrt(0)=0和sqrt(3)=2。
所以,给定矩阵[-2 0][0 -1]的奇异值为0和2。
### 回答3:
针对给定的2x2矩阵[-2 0][0 -1],我们可以通过计算其奇异值来得到答案。
首先,我们需要将这个矩阵进行奇异值分解。奇异值分解是将一个矩阵分解为三个矩阵的乘积的一种方法,即A = UΣV^T。其中,U和V是正交矩阵,Σ是一个对角矩阵,对角线上的元素就是矩阵A的奇异值。
对于给定的矩阵[-2 0][0 -1],它可以表示为UΣV^T的形式,其中:
U = [1 0][0 -1]
Σ = [-2 0][0 -1]
V^T = [1 0][0 -1]
根据定义,对角线上的元素是矩阵的奇异值。所以,我们可以得到奇异值为-2和-1。
因此,给定的2x2矩阵[-2 0][0 -1]的奇异值是-2和-1。