特征值与特征向量计算器

逐步计算特征值和特征向量

该计算器将求出所给方阵的特征值和特征向量(特征空间),并显示步骤。

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A

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$$$\left[\begin{array}{cc}1 & 2\\0 & 3\end{array}\right]$$$的特征值和特征向量。

解答

首先,通过将给定矩阵 $$$\left[\begin{array}{cc}1 - \lambda & 2\\0 & 3 - \lambda\end{array}\right]$$$ 的对角元素减去$$$\lambda$$$ 来构造一个新矩阵。

所得矩阵的行列式为 $$$\left(\lambda - 3\right) \left(\lambda - 1\right)$$$(步骤参见行列式计算器)。

解方程$$$\left(\lambda - 3\right) \left(\lambda - 1\right) = 0$$$

根为$$$\lambda_{1} = 3$$$, $$$\lambda_{2} = 1$$$(步骤见方程求解器)。

这些是特征值。

接下来,求特征向量。

  • $$$\lambda = 3$$$

    $$$\left[\begin{array}{cc}1 - \lambda & 2\\0 & 3 - \lambda\end{array}\right] = \left[\begin{array}{cc}-2 & 2\\0 & 0\end{array}\right]$$$

    该矩阵的零空间为 $$$\left\{\left[\begin{array}{c}1\\1\end{array}\right]\right\}$$$ (步骤详见 零空间计算器).

    这是特征向量。

  • $$$\lambda = 1$$$

    $$$\left[\begin{array}{cc}1 - \lambda & 2\\0 & 3 - \lambda\end{array}\right] = \left[\begin{array}{cc}0 & 2\\0 & 2\end{array}\right]$$$

    该矩阵的零空间为 $$$\left\{\left[\begin{array}{c}1\\0\end{array}\right]\right\}$$$ (步骤详见 零空间计算器).

    这是特征向量。

答案

特征值:$$$3$$$A,重数:$$$1$$$A,特征向量:$$$\left[\begin{array}{c}1\\1\end{array}\right]$$$A

特征值:$$$1$$$A,重数:$$$1$$$A,特征向量:$$$\left[\begin{array}{c}1\\0\end{array}\right]$$$A