求矩阵的特征值通常遵循以下步骤:
构造特征方程
对于一个n阶方阵A,其特征方程是`det(A - λI) = 0`,其中`I`是n阶单位矩阵,`det`表示行列式,`λ`是特征值。
求解特征方程
解上述方程,得到的根即为矩阵A的所有特征值。
计算特征向量
对于每一个特征值`λ`,求解齐次线性方程组`(A - λI)x = 0`,得到对应的特征向量`x`。
特征值的性质包括:
如果`λ`是矩阵A的一个特征值,`x`是对应的特征向量,则`1/λ`是A的逆矩阵的一个特征值,且`x`仍然是对应的特征向量。
对于实对称矩阵,特征值为实数;如果矩阵系数是实数,非实数的特征值会成共轭对出现。
对于大型矩阵,由于特征多项式计算复杂,通常采用数值方法,如幂法、QR算法等,来近似求解特征值。