求線代對角矩陣的可逆矩陣p,線性代數求對角矩陣

2021-03-03 21:27:13 字數 2257 閱讀 6141

1樓:淨末拾光

這應該算是在二次型copy裡面的題目,將一bai

個二次型化為du了標準型。就使得(ap)t(ap)成為zhi了對角陣。dao

那麼具體的方法是,首先3為a的特徵值,則有|3e-a|=0,可以計算得到y=3,然後,(ap)t(ap)=ptatap,注意到這裡a是個實對稱矩陣,那麼ata=a^2,則有,pta^2p=∧,那麼對於a^2,你可以計算出它的矩陣來,仍然是實對稱為(1000,0100,0054,0045),此時,將其看做乙個二次型,可以用配方法化為標準型,有x1^2+x2^2+5x3^2+4x4^2+8x3x4,再進行配方,就可以求出所用的正交變換矩陣p,也可以用正交變換法求其餘特徵值特徵向量,再做施密特政教規範法可以得到正交矩陣,也就是待求的p。需要注意的是,用配方法化出的對角矩陣並不是a^2的特徵值(1119)拼成的,因為這裡所求的p是不一樣的,只有正負慣性指數一樣。具體步驟過多暫且不表,按照這個思路相信你能做出來的。

線性代數求對角矩陣

2樓:匿名使用者

|λe-a| =

|λ-4 -2 -2||-2 λ-4 2||-2 2 λ-4|第 3 行 加到第 1 行,|λe-a| =|λ-6 0 λ-6||-2 λ-4 2||-2 2 λ-4|第 1 列 -1 倍 加到第 3 列,|λe-a| =|λ-6 0 0||-2 λ-4 4||-2 2 λ-2||λe-a| = (λ-6)*

|λ-4 4|

| 2 λ-2|

|λe-a| = (λ-6)(λ^2-6λ) = λ(λ-6)^2,a 的特徵值是 6, 6,0. 記為 ∧ = diag(6, 6, 0)。

對於重特徵值 λ = 6, λe-a =

[ 2 -2 -2]

[-2 2 2]

[-2 2 2]

初等變換為

[ 1 -1 -1]

[ 0 0 0]

[ 0 0 0]

得特徵向量 (1, 1, 0)^t, (1, 0, 1)^t ;

對於重特徵值 λ = 0, λe-a =

[-4 -2 -2]

[-2 -4 2]

[-2 2 -4]

初等變換為

[ 1 -1 2]

[ 0 -6 6]

[ 0 -6 6]

初等變換為

[ 1 0 1]

[ 0 1 -1]

[ 0 0 0]

得特徵向量 (1, 1, 1)^t,

取變換矩陣 p =

[1 1 1]

[1 0 1]

[0 1 1]

則 p^(-1)ap = ∧ = diag(6, 6, 0)

3樓:漂亮

實對稱矩陣必可相似對角化

4樓:沈寧譚冬梅

|a-λ

e|=|λ

-11;-1λ

1;11λ|=(λ+2)(λ-1)^2

特徵方程為:(λ+2)(λ-1)^2=0

特徵根為:λ1=-2

λ2=1

λ3=1

對應λ1=-2:[2

-11;-1

21;1

12]x=0

的基礎解系:(-1,-1,1)

對應λ2=1

λ3=1:[-1

-11;-1

-11;1

1-1]x=0

的基礎解系:(-1,1,0);(1,0

,1)∴可逆的相似矩陣p為:

[-1-1

1][-110]

[101]化成的對角矩陣為:[-2

00][0

10][001]

5樓:資默空覓

實對稱矩陣必可相似對角化

再看看別人怎麼說的。

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