特征向量与特征值已知,怎么求原矩阵?

现性代数同济大学编写第四版P139的18-20题
2024-11-17 05:58:08
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回答1:

如果矩阵可对角化并且知道所有的特征值及对应的特征向量,那么可以用这些信息来还原矩阵 因为Ap1=p1λ1, ... Apn=pnλn A[p1,...,pn]=[p1,...,pn]diag{λ1,...,λn} A=[p1,...,pn]diag{λ1,...,λn}[p1,...,pn]^{-1}

特征值是线性代数中的一个重要概念。在数学、物理学、化学、计算机等领域有着广泛的应用。设 A 是n阶方阵,如果存在数m和非零n维列向量 x,使得 Ax=mx 成立,则称 m 是A的一个特征值(characteristic value)或本征值(eigenvalue)。非零n维列向量x称为矩阵A的属于(对应于)特征值m的特征向量或本征向量,简称A的特征向量或A的本征向量。

扩展资料

如将特征值的取值扩展到复数领域,则一个广义特征值有如下形式:Aν=λBν

其中A和B为矩阵。其广义特征值(第二种意义)λ 可以通过求解方程(A-λB)ν=0,得到det(A-λB)=0(其中det即行列式)构成形如A-λB的矩阵的集合。其中特征值中存在的复数项,称为一个“丛(pencil)”。

若B可逆,则原关系式可以写作  ,也即标准的特征值问题。当B为非可逆矩阵(无法进行逆变换)时,广义特征值问题应该以其原始表述来求解。

回答2:

特征量作为列向量组成一个可逆矩阵P,相应的特征值作为对角线元素组成一个对角矩阵B,则AP=PB,所以A=PB(P逆),入18题

如果矩阵A对称,则已知条件中的特征向量不必全部给出,根据不同特征值对应的特征向量是正交的,可以由已知特征值的特征向量求出未知特征值对应的特征向量,变成18题的形式,如19、20题