线性代数|第五章 矩阵的特征值、特征向量、相似矩阵|四、(实)对称矩阵的对角化

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四、(实)对称矩阵的对角化

1. 对称矩阵的特征值与特征向量的性质

(1) 对称矩阵的特征值实数。

(2) 对称矩阵不同的特征值对应的特征向量是正交的。

推论A\mathbf Ann 阶对称矩阵,λ\lambdaA\mathbf A 的特征方程的 kk 重根,对应特征值 λ\lambda 恰有 kk 个线性无关的特征向量。

2. 对称矩阵的对角化

A\mathbf Ann 阶对称矩阵,则一定存在正交矩阵 P\mathbf P,使得

P1AP=PTAP=Λ=diag(λ1,λ2,,λn)\mathbf P^{-1}\mathbf A\mathbf P = \mathbf P^T \mathbf A\mathbf P = \mathbf \Lambda = diag(\lambda_1,\lambda_2,\cdots,\lambda_n)

其中 λi(i=1,2,,n)\lambda_i(i=1,2,\cdots,n)A\mathbf A 的特征值。