已知特征值与特征向量求矩阵的计算疑问
已知特征值与特征向量求矩阵的计算疑问
嗨,我来帮你找出问题所在!你的整体思路是完全正确的——利用特征值和特征向量的定义$(A - \lambda I)\mathbf{v} = \mathbf{0}$列方程组求解矩阵元素,但在解关于$c$和$d$的方程组时犯了一个计算错误。
我们一步步理清楚:
你列的所有方程都是对的:
针对特征值4和$\mathbf{v_1}=\begin{pmatrix}1\3\end{pmatrix}$,得到:$a + 3b = 4$
$c + 3d = 12$
针对特征值-6和$\mathbf{v_2}=\begin{pmatrix}-3\1\end{pmatrix}$,得到:
$-3a + b = 18$
$-3c + d = -6$求解$a$和$b$的过程没问题:
从$-3a + b = 18$推导出$b=3a+18$,代入$a + 3b = 4$后算出$a=-5$、$b=3$,这部分完全正确。问题出在$c$和$d$的计算上:
从$-3c + d = -6$可以得到$d=3c-6$,把它代入$c + 3d = 12$:c + 3*(3c - 6) = 12 c + 9c - 18 = 12 10c = 30 c = 3接着算出$d=3*3 -6=3$,而你错误地得到了$c=9$,这就导致最终矩阵不符合特征值要求了。
修正后的正确矩阵是:
$\begin{pmatrix} -5 & 3 \ 3 & 3 \end{pmatrix}$
我们可以验证一下特征值:计算特征多项式$\det(A-\lambda I)$:det( [[-5-λ, 3], [3, 3-λ]] ) = (-5-λ)(3-λ) - 3*3 = λ² + 2λ -15 -9 = λ² + 2λ -24 = (λ-4)(λ+6)正好得到特征值4和-6,完全符合要求!
备注:内容来源于stack exchange,提问作者markus_tttt




