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矩阵线性代数大学≈ 1:07

求矩阵 [2 1 0 的特征值;1 2 0;0 0 3]

一节分步动画课程。点击播放,逐步观看并显示字幕;也可以阅读下方的步骤和文字稿。 答案: λ = 3, 3, 1.

录制视频:视频中的语音和板书均为英语。字幕:中文。如需该语言的旁白,请打开互动版本。

原题(英语):求矩阵 [2 1 0 的特征值;1 2 0;0 0 3]

英语视频: 下载 MP4 (0.4 MB) · 字幕 (WebVTT):中文 · 英语字幕 (WebVTT)

屏幕上的步骤

  1. 1. 题目
    例题讲解
    求矩阵 [2 1 0 的特征值;1 2 0;0 0 3]
  2. 2. 步骤,第1部分
    1. det⁡(λI−A)=0,A=[210120003]\det(\lambda I - A) = 0,\quad A = \begin{bmatrix}2 & 1 & 0 \\ 1 & 2 & 0 \\ 0 & 0 & 3\end{bmatrix}
      建立特征方程
    2. p(λ)=λ3−7λ2+15λ−9p(\lambda) = \lambda^{3} - 7\lambda^{2} + 15\lambda - 9
      特征多项式
    3. λ=1, λ=3, λ=3\lambda = 1,\ \lambda = 3,\ \lambda = 3
      用有理根定理求出有理根
    4. [−1101−10000] v=0⇒v=⟨1,1,0⟩, ⟨0,0,1⟩\begin{bmatrix}-1 & 1 & 0 \\ 1 & -1 & 0 \\ 0 & 0 & 0\end{bmatrix}\,v = 0 \Rightarrow v = \langle 1, 1, 0 \rangle,\ \langle 0, 0, 1 \rangle
      λ = 3 的特征向量:解 (A − λI)v = 0
  3. 3. 步骤,第2部分
    1. [110110002] v=0⇒v=⟨−1,1,0⟩\begin{bmatrix}1 & 1 & 0 \\ 1 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 2\end{bmatrix}\,v = 0 \Rightarrow v = \langle -1, 1, 0 \rangle
      λ = 1 的特征向量:解 (A − λI)v = 0
  4. 4. 答案
    λ=3, 3, 1\lambda = 3,\ 3,\ 1

    p(λ) roots: 3, 3, 1

  5. 5. 检验
    • 特征值之和 ≈ 7 等于迹 7。
    • 特征值之积等于行列式 9。

文字稿

题目. 题目是:求矩阵 [2 1 0 的特征值;1 2 0;0 0 3]. 求 3 乘 3 矩阵的特征值和特征向量。

步骤,第1部分. 建立特征方程. 特征多项式. 用有理根定理求出有理根. λ 等于 3 的特征向量:解 (A 减 λI)v 等于 0. 代数重数 2,几何重数 2。

步骤,第2部分. λ 等于 1 的特征向量:解 (A 减 λI)v 等于 0.

答案. 所以答案是 λ 等于 3, 3, 1. 特征值是特征多项式的根。特征向量:λ 等于 3:⟨1, 1, 0⟩, ⟨0, 0, 1⟩;λ 等于 1:⟨-1, 1, 0⟩。

检验. 特征值之和 约等于 7 等于迹 7。 特征值之积等于行列式 9。

求矩阵 [2 1 0 的特征值;1 2 0;0 0 3]:分步视频课程