矩阵的特征多项式怎么求

如题所述

特征矩阵如上,求其行列式,即特征多项式

按第1列展开,得到2阶行列式,然后按对角线法则展开,得到:

(λ-1)[(λ+1)λ-1]

=(λ-1)(λ^2+λ-1)

=(λ-1)[(λ^2+λ+1)-2]

=(λ^3-1)-2(λ-1)

=λ^3-2λ+1

对于求解线性递推数列,我们还经常使用生成函数法,而对于常系数线性递推数列,其生成函数是一个有理分式,其分母即特征多项式。

为n*n的矩阵A的特征多项式为|A-λE|,其中E为n*n的单位矩阵

扩展资料:

特征多项式解法:

1、把|λE-A|的各行(或各列)加起来,若相等,则把相等的部分提出来(一次因式)后,剩下的部分是二次多项式,肯定可以分解因式

2、把|λE-A|的某一行(或某一列)中不含λ的两个元素之一化为零,往往会出现公因子,提出来,剩下的又是一二次多项式。

3、试根法分解因式。

对布于任何交换环上的方阵都能定义特征多项式。要理解特征多项式,首先需要了解一下特征值与特征向量,这些都是联系在一起的:

设A是n阶矩阵,如果数λ和n维非零列向量x使得关系式Ax=λx成立,那么,这样的数λ就称为方阵A的特征值,非零向量x称为A对应于特征值λ的特征向量。

参考资料来源:百度百科——特征多项式

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第1个回答  2019-12-22
你这个应该是可以应用到更高阶的,无需假定是3阶,可以假定到n阶

因为对称多项式一定有n个根(重根按重数算)故可将特征多项式设为。
|λE-A|==(λ-λ1)(λ-λ2)...(λ-λn)

这个里面,较易求出的有λ^n,λ^(n-1),以及常数项这三个的系数,至于其他的并不具备代表性一般不做研究,只有特殊场合才会偶尔考虑。

λ^n左边右边的系数显然都为1,(主要看左边,右边实际上是应为左边去了1,才取1的),注意到左边的行列式中只有(λ-a11)(λ-a22)...(λ-ann)这个加项中才有λ^n,故系数为1

λ^(n-1)的系数,注意左边(λ-a11)(λ-a22)...(λ-ann)这个加项中才有λ^(n-1),因为行列式定义式中每个加项都是不同行不同列元素的乘积,少了一个(λ-aii)就必须还要少一个,那么其他的加项最多只有n-2次,注意到他λ^(n-1)的系数为a11+a22+...+ann(这个称为矩阵的迹,附带说下,只要相似矩阵迹相同,无论是否可对角化),接下来,看右边,右边比较好看显然λ^(n-1)的系数为所有特征值的和。
这就有个很重要的结论,矩阵的迹等于所有特征值的和(这个依赖他有n个特征值)

还有就是常数项了,这个也比较简单,两边令λ=0结果就是常数项了。
易得另一个重要结论,矩阵的行列式等于所欲特征值的乘积(这个也依赖他有n个特征值)
第2个回答  2016-12-10

    特征多项式:n级矩阵A的特征多项式就是λE-A的行列式,即|λE-A|,这里E指n级单位矩阵

    特征值:令|λE-A|=0,解出λ的值即为特征值。求解的时候一般通过行列变换,让一行或一列里有只有一个不为0,再按不为0的那个展开,可以避免得到高次多项式,不容易因式分解。

    特征向量:将特征值λ的取值代回λE-A,求解使(λE-A)T=0的T(T是n×1的矩阵),就是求解非齐次线性方程组。方法一般是将λ代入后,对矩阵(λE-A)初等行变化,化为简单的阶梯型矩阵,n-(λE-A)的秩就是自由变量的个数,再将自由变量令为线性无关的向量代入即可。n级矩阵有n个特征向量。