什么是线性特征向量 特征向量对应唯一的特征值吗
什么是特征向量?什么是特征向量?特征值?线性代数特征向量,什么是线性无关特征向量?线性无关的特征向量是什么?特征值和特征向量是什么?
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特征向量怎么看
抱歉,自己学业不精,网上找的答案,希望有帮助特征向量的几何意义特征向量确实有很明确的几何意义,矩阵(既然讨论特征向量的问题,当然是方阵,这里不讨论
特征向量对应唯一的特征值吗
定义:Aξ=λξ;,λ是特征值ξ是特征向量
意思就是;一个矩阵作用在一个向量上,相当于一个数作用这个向量上,这个数就是特征值,这个向量就是特征向量
如果你指得讲清楚是讲清楚特征值和特征向量的几何意义,可以追问,我也可以给你讲清楚,只不过过程相当复杂,你要不需要我就先不讲了,但是我估计即使说明白,对你的学习没什么有用的帮助,说实话大学就算你要考研,特征值特征向量也就是背公式就解决了。
几何意义比较难解释,接下来的解释着重说明概念,略微牺牲准确性。首先要明白的是矩阵的几何意义,拿3x3的方阵举例,如果这个3x3的方阵三个向量线性无关(行向量列向量都行),则可以张成一个3维空间,以此类推,如果一个nxn的矩阵中n个向量线性无关,则可以张成一个n维空间。这里的n个向量就称为这个空间的基。比如常用的直角坐标系,可以认为是(1,0),(0,1)两个向量张成的,这样垂直且长度为1的向量构成的基叫做标准正交基,是基的特殊形式。
再接着理解矩阵乘法的意义,按照上面对矩阵的描述,矩阵乘法可以理解为,将一个空间过渡到(投影)另一个空间,而过度过程的几何变化,是旋转和拉伸。比如1*5,可以认为是在一维空间里,将1拉伸到5。同时将x轴旋转0度。 那么这里有三个重要的特征:旋转轴、旋转角度、沿旋转轴方向的拉伸程度。只要有这三个量,就能描述一切矩阵运算的几何变化过程。 要注意的是,旋转轴和基不是一个东西。
我们举个现实的例子,把你所处的环境想象成一个三维空间。找一张A4纸,在上面随意画一个带箭头的线段,把这个线段当作一个向量。接下来把这张纸立起来,这样这个向量就是三维空间中的向量了。然后,以A4纸的任意一条边作为旋转轴,转一下这张纸,这样你就实现了旋转操作。由于A4纸没法拉伸,你就只能想象一下了,把你这张A4纸想成有弹力的,你沿着你选的旋转轴拉长了这张纸,你画的这个向量也相应的变长了。我问你,这个时候的向量,和一开始那个向量在空间坐标上变化是怎样的?
我觉得你回答不出来,因为空间旋转对坐标的影响过于复杂,何况还有个拉伸。但是此时想象一种特殊情况,那就是旋转轴和向量重合。也就是你画的这个向量,刚好就在A4纸的边上,和边重合了。你再沿着这条边旋转A4纸,转多少度向量的位置都不会发生变化。只有当你要进行拉伸的时候,这个向量才发生变化。
发现和最上面的公式的描述有什么关系了么:“一个矩阵作用在一个向量上,相当于一个数作用这个向量上”。一个矩阵包含着旋转和拉伸两种变化,而作用在一个变量上,只体现出拉伸,没有旋转。这说明这个向量,和矩阵所代表的旋转操作中的旋转轴是重合的。而矩阵乘法的旋转轴,就是特征向量,而特征值,就是指在这个轴方向上的拉伸程度。
线性代数特征值通俗解释
特征值 λ = -2, 3, 3,特征向量: (1 0 -1)^T、(3 0 2)^T。解: |λE-A| = |λ-1 -1 -3| | 0 λ-3 0| |-2 -2 λ| |λE-A| = (λ-3)* |λ-1 -3| |-2 λ| |λE-A| = (λ-3)(λ^2-λ-6) = (λ+2)(λ-3)^2 特征值 λ = -2, 3, 3 对于 λ = -2, λE-A = [-3 -1 -3] [ 0 -5 0] [-2 -2 -2] 行初等变换为 [ 1 1 1] [ 0 1 0] [ 0 2 0] 行初等变换为 [ 1 0 1] [ 0 1 0] [ 0 0 0] 得特征向量 (1 0 -1)^T。对于重特征值 λ = 3, λE-A = [ 2 -1 -3] [ 0 0 0] [-2 -2 3] 行初等变换为 [ 2 -1 -3] [ 0 -3 0] [ 0 0 0] 行初等变换为 [ 2 0 -3] [ 0 1 0] [ 0 0 0] 得特征向量 (3 0 2)^T。答:特征值 λ = -2, 3, 3,特征向量: (1 0 -1)^T、(3 0 2)^T。 扩展资料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。矩阵的特征向量是矩阵理论上的重要概念之一,它有着广泛的应用。数学上,线性变换的特征向量(本征向量)是一个非简并的向量,其方向在该变换下不变。该向量在此变换下缩放的比例称为其特征值(本征值)。
线性无关的特征向量组怎么求
判断特征向量线性无关的方法:
1、显式向量组
将向量按列向量构造矩阵A。
对A实施初等行变换, 将A化成行梯矩阵。
梯矩阵的非零行数即向量组的秩。
如果向量组的秩 < 向量组所含向量的个数,则向量组线性相关。
否则向量组线性无关。
2、隐式向量组
一般是设向量组的一个线性组合等于0。
若能推出其组合系数只能全是0,则向量组线性无关。
否则向量组线性相关。
例如:a1=(1,1,3,1),a2=(3,-1,2,4),a3=(2,2,7,-1)
解:令x(1,1,3,1)+y(3,-1,2,4)+z(2,2,7,-1)=(0,0,0,0),
有x+3y+2z=0,且x-y+2z=0,且3x+2y+7z=0,且x+4y-z=0。
这个方程组有且只有零解,即x=y=z=0,故线性无关。
扩展资料:
简单的相关性和无关性的判断:
1、整体线性无关,局部必线性无关。
2、向量个数大于向量维数,则此向量组线性相关。
3、若一向量组线性无关,即使每一向量都在同一位置处增加一分量,仍然线性无关。
4、若一向量组线性相关,即使每一向量都在同一位置处减去一分量,仍然线性相关。
怎么判断有几个线性无关特征向量
特征向量系是线性代数的重要概念之一。若线性变换的特征向量系所含向量个数等于 n,则称其特征向量系是完全的。
判断特征向量线性无关的方法:1、显式向量组将向量按列向量构造矩阵A。对A实施初等行变换, 将A化成行梯矩阵。梯矩阵的非零行数即向量组的秩。如果向量组的秩 < 向量组所含向量的个数,则向量组线性相关。否则向量组线性无关。2、隐式向量组一般是设向量组的一个线性组合等于0。若能推出其组合系数只能全是0,则向量组线性无关。否则向量组线性相关。例如:a1=(1,1,3,1),a2=(3,-1,2,4),a3=(2,2,7,-1)解:令x(1,1,3,1)+y(3,-1,2,4)+z(2,2,7,-1)=(0,0,0,0),有x+3y+2z=0,且x-y+2z=0,且3x+2y+7z=0,且x+4y-z=0。这个方程组有且只有零解,即x=y=z=0,故线性无关。
判断特征向量线性无关的方法:1、显式向量组将向量按列向量构造矩阵A。对A实施初等行变换, 将A化成行梯矩阵。梯矩阵的非零行数即向量组的秩。如果向量组的秩 < 向量组所含向量的个数,则向量组线性相关。否则向量组线性无关。2、隐式向量组一般是设向量组的一个线性组合等于0。若能推出其组合系数只能全是0,则向量组线性无关。否则向量组线性相关。例如:a1=(1,1,3,1),a2=(3,-1,2,4),a3=(2,2,7,-1)解:令x(1,1,3,1)+y(3,-1,2,4)+z(2,2,7,-1)=(0,0,0,0),有x+3y+2z=0,且x-y+2z=0,且3x+2y+7z=0,且x+4y-z=0。这个方程组有且只有零解,即x=y=z=0,故线性无关。
特征值有几种对应的特征向量
特征向量是一个非简并的向量,在这种变换下其方向保持不变。该向量在此变换下缩放的比例称为其特征值(本征值)。
特征值是线性代数中的一个重要概念。
线性变换通常可以用其特征值和特征向量来完全描述。特征空间是一组特征值相同的特征向量。“特征”一词来自德语的eigen。
求矩阵的全部特征值和特征向量的方法
第一步:计算的特征多项式;
第二步:求出特征方程的全部根,即为的全部特征值;
第三步:对于的每一个特征值,求出齐次线性方程组的一个基础解系,则的属于特征值的全部特征向量是(其中是不全为零的任意实数)。