2.已知矩阵 A=2 用改进后的乘幂法求A的主特征值和对应的特征向量。要求输出每一步迭代过程的信 息,比如。
时间: 2024-05-21 17:16:57 浏览: 94
乘幂法求矩阵主特征值及其特征向量
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为了使用改进的乘幂法求解主特征值和对应的特征向量,我们需要进行以下步骤:
Step 1: 初始化
首先,我们需要初始化一个n维随机向量x0,其中n是矩阵A的维度。此外,我们还需要设置一个容差tol和最大迭代次数maxiter。
在这个问题中,矩阵A是一个1x1的矩阵,因此n=1。我们可以随机初始化一个1维向量x0,例如x0=[1]。
我们假设容差tol=1e-6,最大迭代次数maxiter=100。
Step 2: 计算特征值和特征向量
接下来,我们需要使用迭代算法来计算主特征值和对应的特征向量。在每一次迭代中,我们会通过以下步骤来更新当前的向量x:
1. 计算y = Ax
2. 计算x = y / ||y||,其中||y||是y的模长。
在每一次迭代中,我们都会计算当前向量x的模长||x||并将其归一化。这是因为我们只关心向量的方向,而不关心其长度。
我们可以设置一个变量lambda来存储当前的主特征值,每次更新时都将其更新为y的第一个元素与x的第一个元素的比值。
在每一次迭代中,我们还需要检查当前向量x是否已经收敛。如果当前向量x与上一次迭代的向量x之间的差的模长小于容差tol,则认为算法已经收敛,我们可以输出最终的主特征值和对应的特征向量。
在这个问题中,我们可以按照上述算法进行迭代计算。具体的迭代过程如下:
Iteration 1:
y = Ax = 2
x = y / ||y|| = 1
lambda = y[0] / x[0] = 2
Diff = ||x - x0|| = 0
Iteration 2:
y = Ax = 4
x = y / ||y|| = 1
lambda = y[0] / x[0] = 4
Diff = ||x - x0|| = 0
由此可见,我们只需要进行两次迭代就可以得到主特征值为4,对应的特征向量为[1]。
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