方阵的特征根与秩的关系 n阶矩阵特征值?

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方阵的特征根与秩的关系

n阶矩阵特征值?

n阶矩阵特征值?

a 可对角化,则
ap^(-1)λp

(λ1e-a)λ1e-p^(-1)λp
p^(-1)(λ1-λi)p
说明:
λ为a对角化后的对角矩阵。p为对应的特征向量,
(λ1-λi)表示:对角线上分别是λ1-λ1,λ1-λ2,...λ1-λi的对角矩阵。
所以,显然因为λ1-λ10.则可知p^(-1)(λ1-λi)p的第一行全为0,其余的因为各个特征值不等,则不为零则
可知p^(-1)(λ1-λi)p的秩为n-1
即秩(λ1e-a)n-1
同理对于λ1是n阶实对称矩阵a的k重特征根,则有k行均为0。
所以秩(λ1e-a)n-k

特征根和秩的联系?

如果矩阵可以对角化,那么非0特征值的个数就等于矩阵的秩;如果矩阵不可以对角化,这个结论就不一定成立了。

二重特征根与秩的关系?

在两个相似矩阵中,即设A,B都是n阶矩阵,若存在可逆矩阵P,使P^(-1)APB,则称B是A的相似矩阵, 并称矩阵A与B相似,记为A~B。
两个相似矩阵,两者的秩相等;在相似对角化,B为对角矩阵,而对角矩阵由矩阵的特征值组成,可以对角矩阵中是否有0的特征值,就可以推出原矩阵的秩为多少。
因为A为实对称矩阵,由其性质可以知道n阶实对称矩阵A必可对角化,且相似对角阵上的元素即为矩阵本身特征值。
而且可以知道A的特征值不是0就是1,又因为r(A)2,所以可以知道齐次线性方程组Ax0只有一个解,因此为0的特征值只可以解出一个特征向量;
如果0为特征值重根,最后不满足A与对角矩阵相似时,n阶方阵A有n个线性无关的特征向量的条件,推出A不可以相似对角化,与题给的A为实对称矩阵的条件矛盾。
由此可以知道特征值为1,是特征值的二重根。

n阶对称矩阵的秩怎么算?

对称矩阵的秩为1是因为A的所有特征值的和是1。在数学中,矩阵是一个按照长方阵列排列的复数或实数集合,最早来自于方程组的系数及常数所构成的方阵。
对于n阶矩阵,如果rank(A)1,那么Ax0的线性无关的解有n-1个,说明零至少是n-1重特征值,即卷矩阵A有三个一样的特征值,并且为0;
  又因为A的所有特征值的和是trace(A),所以余下那个可能非零的特征值就是trace(A);
  故矩阵A的特征值为0(3重)和trace(A)。
  有n个复根λ1,λ2,…,λn,为A的n个特征根。当特征根λi(I1,2,…,n)求出后,(λiE-A)Xθ是齐次方程,λi均会使|λiE-A|0,(λiE-A)Xθ必存在非零解,且有无穷个解向量,(λiE-A)Xθ的基础解系以及基础解系的线性组合都是A的特征向量。
  矩阵特征值的性质:
  1、若λ是可逆阵A的一个特征根,x为对应的特征向量,则1/λ 是A的逆的一个特征根,x仍为对应的特征向量。
  2、若 λ是方阵A的一个特征根,x为对应的`特征向量,则λ 的m次方是A的m次方的一个特征根,x仍为对应的特征向量。
  3、设λ1,λ2,…,λm是方阵A的互不相同的特征值。xj是属于λi的特征向量( i1,2,…,m),则x1,x2,…,xm线性无关,即不相同特征值的特征向量线性无关。