矩阵相似特征值相等吗(两个矩阵特征值相同一定相似吗)
大家好,欢迎点击我们的文章。今天,我想和大家深入交流一下矩阵相似特征值相等吗的相关知识,也会谈及两个矩阵特征值相同一定相似吗的相关内容。如果你对这些还不太明白,那么这篇文章就是为你准备的。我希望能够帮你解决问题,那就让我们现在就开始吧!
一、两个矩阵特征值相同一定相似吗特征值相同,不一定相似,也不一定合同。
但是:
1)如果都是对称矩阵,那么特征值相同,能推出合同
2)如果两矩阵都可以相似对角化,则两矩阵特征值相同,能推出相似。
扩展资料:
在数学中,矩阵(Matrix)是一个按照长方阵列排列的复数或实数集合,最早来自于方程组的系数及常数所构成的方阵。这一概念由19世纪英国数学家凯利首先提出。
矩阵运算在科学计算中非常重要,而矩阵的基本运算包括矩阵的加法,减法,数乘,转置,共轭和共轭转置。
加法
矩阵的加法满足下列运算律(A,B,C都是同型矩阵):
应该注意的是只有同型矩阵之间才可以进行加法。
减法
数乘
矩阵的数乘满足以下运算律:
矩阵的加减法和矩阵的数乘合称矩阵的线性运算。
转置
把矩阵A的行和列互相交换所产生的矩阵称为A的转置矩阵[9],这一过程称为矩阵的转置
矩阵的转置满足以下运算律:;;
共轭
矩阵的共轭定义为:
.一个2×2复数矩阵的共轭如下所示:则
共轭转置
矩阵的共轭转置定义为:,也可以写为:。一个2×2复数矩阵的共轭如下所示:则
参考资料:百度百科-矩阵
二、特征值相等一定相似吗
两个矩阵的特征值相等的时候不一定相似
但当这两个矩阵是实对称矩阵时,有相同的特征值必相似
比如当矩阵A与B的特征值相同,A可对角化,但B不可以对角化时,A和B就不相似
比如如下两个矩阵
1 0 1 1
0 1和 0 1,
显然它们的特征值都是1,1
但是不能对角化,
因为1 1不能找到两个线性无关的特征向量
0 1
注意n阶矩阵A与对角阵相似的充要条件就是A有n个线性无关的特征向量,不能只看特征值
所以当这两个矩阵都是实对称矩阵时,都一定可以对角化,于是有相同的特征值就一定相似
这也就是我们的课本上一般只讨论对实对称阵进行对角化的原因,
对一般的矩阵讨论能否对角化比较复杂
三、相似矩阵的特征值相同为什么啊
假设x是矩阵A的特征值,那么有:xa=Aa
又因为A和B相似,所以有A=P^(-1)BP
将A=P^(-1)BP代入得到:xa=P^(-1)BPa
再将等式两边同时左乘P,得到Pxa=BPa
由于x是一个数,所以有x(Pa)=B(Pa)
由此可以证明x也是矩阵B的特征值,所以相似矩阵的特征值相同。
扩展资料
特征值是线性代数中的一个重要概念。在数学、物理学、化学、计算机等领域有着广泛的应用。设
A
是n阶方阵,如果存在数m和非零n维列向量 x,使得
Ax=mx
成立,则称
m
是A的一个特征值(characteristic
value)或本征值(eigenvalue)。非零n维列向量x称为矩阵A的属于(对应于)特征值m的特征向量或本征向量,简称A的特征向量或A的本征向量。
参考资料百度百科-特征值