线性代数 特征值与行列式的关系
如果把矩阵看作是运动,对于运动而言,最重要的当然就是运动的速度和方向,那么特征值就是运动的速度;特征向量就是运动的方向。
既然运动最重要的两方面都被描述了,特征值、特征向量自然可以称为运动(即矩阵)的特征。由于矩阵是数学概念,非常抽象,所以上面所谓的运动、运动的速度、运动的方向都是广义的,在现实不同的应用中有不同的指代。
性质
①行列式A中某行(或列)用同一数k乘,其结果等于kA。
②行列式A等于其转置行列式AT(AT的第i行为A的第i列)。
③若n阶行列式|αij|中某行(或列);行列式则|αij|是两个行列式的和,这两个行列式的第i行(或列),一个是b1,b2,…,bn;另一个是с1,с2,…,сn;其余各行(或列)上的元与|αij|的完全一样。
如果把矩阵看作是运动,对于运动而言,最重要的当然就是运动的速度和方向,那么特征值就是运动的速度;特征向量就是运动的方向。
既然运动最重要的两方面都被描述了,特征值、特征向量自然可以称为运动(即矩阵)的特征。
注意,由于矩阵是数学概念,非常抽象,所以上面所谓的运动、运动的速度、运动的方向都是广义的,在现实不同的应用中有不同的指代。
一般来说,矩阵可以看作某种运动,而二维向量可以看作平面上的一个点(或者说一个箭头)。对于点我们是可以观察的,但是运动我们是不能直接观察的。
就好像,跑步这个动作,不附加到具体的某个事物上是观察不到的,只能观察到:人跑步、猪跑步、老虎跑步,然后从中总结出跑步的特点。
要观察矩阵所代表的运动,需要把它附加到向量上才观察的出来;反复运用矩阵乘法,矩阵所代表的运动的最明显的特征,即速度最大的方向,就由最大特征值对应的特征向量展现了出来。
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“。
如果A和B是实对称矩阵,则特征值为实数。这在上面的第二种等价关系式表述中并不明显。
因为对矩阵A: A=P^(-1)λP
所以 |A+E|=|P^(-1)λP+E|=|P^(-1)λP+P^(-1)EP|=|λ+E|