为什么对角矩阵的特征值是其对角线上的各个元素?

如题所述

A-λE|=0,λ特征值,是主对角线元素相减,而对角矩阵,特征值和对角线元素相等,正好满足|A-λE|=0

对角矩阵(diagonal matrix)是一个主对角线之外的元素皆为0的矩阵,常写为diag(a1,a2,...,an) 。对角矩阵可以认为是矩阵中最简单的一种,值得一提的是:对角线上的元素可以为 0 或其他值,对角线上元素相等的对角矩阵称为数量矩阵;对角线上元素全为1的对角矩阵称为单位矩阵

对角矩阵的运算包括和、差运算、数乘运算、同阶对角阵的乘积运算,且结果仍为对角阵。

扩展资料:

特征值的基本应用

求特征向量

设A为n阶矩阵,根据关系式Ax=λx,可写出(λE-A)x=0,继而写出特征多项式|λE-A|=0,可求出矩阵A有n个特征值(包括重特征值)。将求出的特征值λi代入原特征多项式,求解方程(λiE-A)x=0,所求解向量x就是对应的特征值λi的特征向量。

判断相似矩阵的必要条件

设有n阶矩阵A和B,若A和B相似(A∽B),则有:

1、A的特征值与B的特征值相同——λ(A)=λ(B),特别地,λ(A)=λ(Λ),Λ为A的对角矩阵;

2、A的特征多项式与B的特征多项式相同——|λE-A|=|λE-B|;

3、A的迹等于B的迹——trA=trB/

 

,其中i=1,2,…n(即主对角线上元素的和);

4、A的行列式值等于B的行列式值——|A|=|B|;

5、A的秩等于B的秩——r(A)=r(B)。 

因而A与B的特征值是否相同是判断A与B是否相似的根本依据。

判断矩阵可对角化的充要条件

矩阵可对角化有两个充要条件:

1、矩阵有n个不同的特征向量;

2、特征向量重根的重数等于基础解系的个数。对于第二个充要条件,则需要出现二重以上的重特征值可验证(一重相当于没有重根)。

若矩阵A可对角化,则其对角矩阵Λ的主对角线元素全部为A的特征值,其余元素全部为0。(一个矩阵的对角阵不唯一,其特征值可以换序,但都存在由对应特征向量顺序组成的可逆矩阵P使  =Λ)

参考资料:百度百科-特征值

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第1个回答  推荐于2019-10-14

|A-λE|=0,λ特征值,是主对角线元素相减,

而对角矩阵,特征值和对角线元素相等,正好满足|A-λE|=0

对角矩阵(diagonal matrix)是一个主对角线之外的元素皆为0的矩阵,常写为diag(a1,a2,...,an) 。对角矩阵可以认为是矩阵中最简单的一种,值得一提的是:对角线上的元素可以为 0 或其他值,对角线上元素相等的对角矩阵称为数量矩阵;对角线上元素全为1的对角矩阵称为单位矩阵。对角矩阵的运算包括和、差运算、数乘运算、同阶对角阵的乘积运算,且结果仍为对角阵。

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第2个回答  2018-10-14
对角矩阵的行列式的值即为对角线上各个元素的乘积,而特征值的乘积又等于行列式的值
这是一个结论性的说法。
要严谨的证明这个结论可以利用对角矩阵能相似对角化成λE的矩阵
第3个回答  2019-12-28
是!
因为ixe-ai=(x-1)(x-2)(x-3).
令ixe-ai=0,
解得所有特征值是1,2,3

第一个例子也同理。
所以对角矩阵的特征值就是主对角线上的各个元素。
第4个回答  2019-09-08
这个说清楚非常麻烦
简单一点,|A-λE|=0,λ特征值,是主对角线元素相减,
而对角矩阵,特征值和对角线元素相等,正好满足|A-λE|=0
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