A=【1 2 3 -3 -5 4 -5 9 1 】的特征值和特征向量
时间: 2023-12-29 18:06:18 浏览: 70
首先,我们需要求出A的特征值和特征向量。
1. 求特征值:可以通过求解矩阵A的特征多项式来得到特征值。特征多项式的定义为:det(A-λI),其中det表示行列式,λ为待求的特征值,I为单位矩阵。将A代入特征多项式公式中,可得:
det(A-λI) =
|1-λ 2 3 -3 -5 4 -5 9 1|
|2 1-λ 3 -3 -5 4 -5 9 1|
|3 2 1-λ -3 -5 4 -5 9 1|
|-3 -3 -3 4-λ -5 4 -5 9 1|
|-5 -5 -5 -5 1-λ 4 -5 9 1|
|4 4 4 4 4 1-λ -5 9 1|
|-5 -5 -5 -5 -5 -5 1-λ 9 1|
|9 9 9 9 9 9 9 1-λ 1|
|1 1 1 1 1 1 1 1 1-λ|
化简得:(λ-1)^2(λ+16)(λ-10)^3(λ-4)^2=0
因此A的特征值为:λ1=1 (重根,代表有一个一维的特征向量),λ2=-16,λ3=10 (重根,代表有一个二维的特征子空间),λ4=4 (重根,代表有一个二维的特征子空间)。
2. 求特征向量:可以通过求解(A-λI)x=0的解空间来得到特征向量。其中x为待求的特征向量。将每个特征值代入(A-λI)x=0中,解方程组得到对应的特征向量。
当λ=1时,解方程组(A-λI)x=0得到通解为:x1=-x2,x3=-2x2,x4=x5=x6=x7=x8=x9。因此,A的特征向量为:(1, -1, -2, 1, 1, 1, 1, 1, 1)。
当λ=-16时,解方程组(A-λI)x=0得到通解为:x1=-x2,x3=-x4,x5=-x6,x7=-x8,x9=0。因此,A的特征向量为:(-1, 1, 0, -1, 1, 0, -1, 1, 0),(0, 0, 1, 1, 1, -1, -1, -1, 0)。
当λ=10时,解方程组(A-λI)x=0得到通解为:x1=-2x2,x3=x4=x5=x6=x7=x8=x9。因此,A的特征向量为:(1, -0.5, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0),(0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0),(0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0),(0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0),(0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0),(0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0),(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0),(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1)。
当λ=4时,解方程组(A-λI)x=0得到通解为:x1=-x2,x3=x4=x5=x6=x7=x8=x9。因此,A的特征向量为:(1, -1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0),(0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0),(0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0),(0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0),(0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0),(0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0),(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0),(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1)。
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