正规矩阵不同特征值的特征向量两两正交
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/15 16:54:41
正规矩阵不同特征值的特征向量两两正交
正规矩阵不同特征值的特征向量两两正交
正规矩阵不同特征值的特征向量两两正交
对称矩阵不同特征值的特征向量一定是两两正交的,不需要加正规矩阵的条件:
设对称矩阵A特征值a1对应特征向量x1,a2对应特征向量x2,我们来证明x1'x2=0
考虑a1x1'x2=(a1x1)'x2=(Ax1)'x2=x1A'x2
a2x1x2=x1(a2x2)=x1Ax2.
这里A是对称阵,所以a1x1'x2=a2x1'x2,就是(a1-a2)x1'x2=0,因为a1和a2不等是已知条件,所以x1'x2=0.
这里要注意Ax=ax,然后x1,x2都是向量,a1和a2都是数,x1'x2是向量的内积也是一个数..其他的就都是高中知识了
所以非对称矩阵的特征向量一定不可以两两正交。如果一时间不理解再拿刚才的例子对于普通方阵,不同特征值对应的特征向量线性无关;对于实对称阵,不同特征
不知道这么证明可行不?正规阵是可正交对角化的,即存在酉阵Q,使得A=QDQ*,其中D是对角阵,Q*是酉阵的共轭转置。设Ax=ax,Ay=by,a b分别是A的k m重特征值,不妨记D的前k个对角元就是a,第k+1 k+2,...,k+m个对角元是b,则有D(Q*x)=a(Q*x),D(Q*y)=b(Q*y),于是Q*x必须是e1 e2,...,ek的线性组合,Q*y必须是e(k+1),...,e(...
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不知道这么证明可行不?正规阵是可正交对角化的,即存在酉阵Q,使得A=QDQ*,其中D是对角阵,Q*是酉阵的共轭转置。设Ax=ax,Ay=by,a b分别是A的k m重特征值,不妨记D的前k个对角元就是a,第k+1 k+2,...,k+m个对角元是b,则有D(Q*x)=a(Q*x),D(Q*y)=b(Q*y),于是Q*x必须是e1 e2,...,ek的线性组合,Q*y必须是e(k+1),...,e(k+m)的线性组合,其中ei是单位阵的第i列。故(Q*x)*(Q*y)=0,即x*y=0。两者正交。
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