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

该计算器将求出大小为 $$$2$$$x$$$2$$$ 的方阵 $$$\left[\begin{array}{cc}\frac{2}{3} & 0\\0 & \frac{1}{3}\end{array}\right]$$$ 的特征值和特征向量,并显示步骤。

相关计算器: 特征多项式计算器

A

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

解答

首先,通过将给定矩阵 $$$\left[\begin{array}{cc}\frac{2}{3} - \lambda & 0\\0 & \frac{1}{3} - \lambda\end{array}\right]$$$ 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 $$$\left(\frac{1}{3} - \lambda\right) \left(\frac{2}{3} - \lambda\right)$$$(步骤参见行列式计算器)。

解方程$$$\left(\frac{1}{3} - \lambda\right) \left(\frac{2}{3} - \lambda\right) = 0$$$

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

这些是特征值。

接下来,求特征向量。

  • $$$\lambda = \frac{2}{3}$$$

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

    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。

  • $$$\lambda = \frac{1}{3}$$$

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

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

    这是特征向量。

答案

特征值:$$$\frac{2}{3}\approx 0.666666666666667$$$A,重数:$$$1$$$A,特征向量:$$$\left[\begin{array}{c}1\\0\end{array}\right]$$$A

特征值:$$$\frac{1}{3}\approx 0.333333333333333$$$A,重数:$$$1$$$A,特征向量:$$$\left[\begin{array}{c}0\\1\end{array}\right]$$$A


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