定义
设是阶方阵,如果数和维非零列向量,使关系式
成立,那么,数称为方阵的特征值,非零向量称为对应于特征值的特征向量.
此外,上面的公式也可写为:
可以看作是n个未知数n个方程的齐次线性方程组,它有非零解的充分必要条件是行列式
物理意义
如果将矩阵看作线性变换,特征向量经过线性变换后,到的新向量仍然与原来的向量保持在同一条直线上, 即。
为标量,是特征向量的长度在该线性变换下缩放的比例。若, 则线性变换后,向量方向保持不变;若, 则线性变换后,向量方向相反
ps: 只有方阵存在特征值和特征向量
求解
设 ,求A的特征值与特征向量
解:
A的特征方程为:
得到A的特征值为:
当 时, 解方程
得基础解系 故对于的全体特征向量为
当 时, 解方程
得基础解系
故对于的全体特征向量为 不同时为 0