计算矩阵5 2 -4 2 1 -2 -4 -2 5的特征值
时间: 2024-03-31 18:37:33 浏览: 11
为了计算矩阵的特征值,我们需要求解其特征多项式的根。特征多项式定义为 |A-λI|,其中A是矩阵,λ是特征值,I是单位矩阵。
对于给定的矩阵,特征多项式为:
|5-λ 2 -4|
|2 1-λ -2| * |5 2 -4|
|-4 -2 5-λ| |2 1 -2|
|-4 -2 5-λ|
将其展开并化简,得到:
λ^3 - 11λ^2 + 36λ - 36 = 0
解这个方程可以得到矩阵的三个特征值:
λ1 = 2
λ2 = 4
λ3 = 5
所以,矩阵的特征值为2,4和5。
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矩阵(-1 0 4,0 1 0,1 0 2)的特征值怎么求
要求一个矩阵的特征值,需要解该矩阵的特征方程。对于一个3x3的矩阵A,其特征方程为:
det(A - λI) = 0
其中,det表示矩阵的行列式,I表示单位矩阵,λ是特征值。
根据上述公式,可以列出矩阵(-1 0 4,0 1 0,1 0 2)的特征方程:
| -1-λ 0 4 | | λ+1 0 -4 |
| 0 1-λ 0 | × | 0 λ-1 0 |
| 1 0 2-λ | | -1 0 -λ-2|
对上式进行展开,得到:
(-1-λ) [(1-λ)(2-λ)] - 4[λ+1] - 0 - 0 - 0 = 0
化简上式,得到特征方程:
λ^3 + λ^2 - 7λ - 5 = 0
解出该方程的根,即为矩阵的特征值。可以使用牛顿迭代法、二分法等数值计算方法求解,也可以使用特征值分解的方法求解。
经过计算,该矩阵的特征值为:
λ1 = -3.7321,λ2 = 1,λ3 = 2.7321
矩阵A=2 -1,-2 4求P(A)
要求出矩阵A的特征多项式P(A),可以按照以下步骤进行:
1. 计算|A-λI|,其中λ为待定的特征值,I为同阶的单位矩阵。
2. 将|A-λI|展开并化简,得到P(λ)。
3. 求解方程P(λ)=0,得到A的特征值λ1和λ2。
4. 对于每个特征值λi,求解方程(A-λiI)x=0,得到对应的特征向量vi。
5. 将特征向量vi按列组成一个矩阵V,即V=[v1,v2,...,vn]。
6. 将特征值按对角线排列成一个矩阵Λ,即Λ=diag(λ1,λ2,...,λn)。
7. 则P(A)=VΛV^-1。
根据上述步骤,我们可以得出矩阵A的特征多项式P(λ)为:
P(λ)=|A-λI|=(2-λ)(4-λ)-(-1)(-2) = λ^2 - 6λ + 9
解方程P(λ)=0,得到特征值λ1=λ2=3。
对于λ=3,解方程(A-3I)x=0,得到特征向量v1=[1,1]。
因此,V=[1,1],Λ=diag(3,3),且V^-1=1/2[-1,1]。
最终得到P(A)=VΛV^-1=1/2[1,1][[3,0],[0,3]][-1,1]=[[1,1],[-1,1]]。