為什麼n重特徵值最多對應n個線性無關的向量

時間 2021-09-02 21:46:05

1樓:匿名使用者

首先早知道特徵向量怎麼來的,易知k重特徵值η對應線性無關特徵向量個數ξ=n-r(ηe-a),其中n是a方陣階數,非方陣無特徵值。對於方陣λe-a通過初等行列變換一定可化成

/ λ-λ1___a____b ... s \| ______λ-λ2___c ... g || ______...

___________|\ ______________λ-λn /(上三角)所以k重特徵根最多將還矩陣秩減少k,當矩陣中開頭是λ-λs的這一排右邊的數全為零時,將該矩陣的秩減少k,不全為零則減少秩數不足k,所以r(ηe-a)≥n-k,ξ=n-r(ηe-a)≤n-n+k=k, 所以k重特徵值η對應線性無關特徵向量個數ξ小於等於k。

2樓:莊之雲

用數學歸納法

只有一個特徵值時,因特徵向量非0,所以無關.

設k-1個不同的特徵值對應的特徵向量無關

則k個時,作線性組合為0向量,此式記為1

兩邊左乘a即和特徵值聯絡,此式記為2

1式兩邊乘第k個特徵值,此式記為3

3-2即消去第k個特徵向量,由歸納假設,k-1個特徵向量無關,即得1式中的組合係數都為0得證.

1.矩陣不同的特徵值對應的特徵向量一定線性無關嗎 2.相同特徵值對應的特徵向量會不會線性無關

3樓:小樂笑了

1、矩陣不同

的特徵值對應的特徵向量一定線性無關

證明如下:

假設矩陣a有兩個不同特徵值k,h,相應特徵向量是x,y其中x,y線性相關,不妨設y=mx,因此,得到ax=kx【1】

ay=hy=hmx

即amx=hmx【2】

而根據【1】有

amx=kmx【3】

【2】-【3】,得到

0=(h-k)mx

由於特徵向量x非零向量,而h,k兩個特徵值不相同,即h-k不為0則m=0,則y=mx=0,這與特徵向量非零向量,矛盾!

因此假設不成立,從而結論得證

2、相同特徵值對應的特徵向量不一定線性無關因為,某個特徵值的一個特徵向量的非零倍數,也是該特徵值的特徵向量但兩個特徵向量,因為是倍數關係,因此是線性相關的。

又例如,如果一個特徵值,相應特徵方程解出來,基礎解系中有多個解向量,這些解向量是線性無關的,且都是此特徵值的特徵向量。

4樓:你好丶吊

特徵值不同 是 特徵向量線性無關的 充分不必要條件。

1.充分條件很容易理解。

2.必要條件的理解。

由對稱矩陣的性質可得:k重特徵值必有k個線性無關的特徵向量。

也就是說:對於對稱矩陣,無論有沒有相同的特徵值,它的特徵向量都是線性無關的。所以由後邊不能推到前邊。

5樓:2048人

1. 是

2. 可能會

為什麼一個特徵值不能對應兩個線性無關的特徵向量?

6樓:匿名使用者

請你找一本線性代數課本(數學專業用),其中有一個定理:對於矩陣a的特徵值λ

。代數重數≥幾何重數。

(代數重數是特徵值λ作為特徵方程的根的重數。

幾何重數是特徵值λ所對應的特徵子空間的維數。即λ對應的線性無關的特徵向量的個數。)

這個定理的證明不太麻煩。但是這裡還是寫不出。

順便說一句,a相似於對角陣的充要條件正是:

對於a的每個特徵值,總有:代數重數=幾何重數。

對稱矩陣必相似於對角陣,總有:代數重數=幾何重數

線性代數中為什麼k重特徵值至多有k個線性無關的特徵向量呢,如何證明呢? 5

7樓:竹葉若水

設λ是baiσ的一

個特徵值du

,那麼就有λ對應的特徵子空間的zhi一個基假設維數為daos,將此基擴充內為v的一個基σ在這個

容基下的矩陣便可以寫出來,寫出這個矩陣的特徵多項式,就證得λ至少是特徵多項式的s重根。。。這個證明應該一般的教科書上都有啊。

8樓:匿名使用者

已知實n階矩陣A具有n個兩兩不同的特徵值。fE

證明 設a1,a2,an是a的n個不同的特徵值.則存在可逆矩陣p,使 p 1ap diag a1,an b 記為b 即有 a pbp 1.又 f e a a1 a2 an 所以 f a a a1e a a2e a ane pbp 1 a1e pbp 1 a2e pbp 1 ane p b a1e b...

設A是數域F上的n階方陣,並且有n個特徵值。證明,存在數域F上的可逆矩陣P使得P 1AP為上三角矩陣

jordan標準型 qr分解 將矩陣分解成一個正規正交矩陣q與上三角形矩陣r,所以稱為qr分解法 知道這些就可以看懂樓上答案了吧。ps 你是南京大學13級的嗎? 宮平專用 我證的是t 1at,你再調整一下字母吧 證明 設 1,s為a的所有不同的實特徵根,且可知a與某一jordan標準型矩陣j相似,即...

證明 設n階方陣a滿足a 2 a,證明a的特徵值為1或

設 a為矩陣a的特徵值,x為對應的非零特徵向量。則有 ax ax.ax ax a 2x a ax a ax aax a ax a 2x,a 2 a x 0,因x為非零向量,所以。0 a 2 a a a 1 a 0或1. 感覺上面兩位說的都有問題。數學還是嚴謹點好。第一位顯然是錯的,又沒告訴你a是2階...