秩为1的矩阵的特征值的公式
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秩为1的矩阵的特征值的公式
一个秩为1的矩阵是指矩阵A的列向量线性相关,可以表示为A =
uv^T,其中u为列向量,v为行向量。
特征值是一个矩阵对于线性变换的
特定方向上的放大或缩小的因子,表示为λ。
对于一个秩为1的矩阵,
其特征值有一个特定的公式来计算。
要计算秩为1的矩阵A的特征值,首先需要找到该矩阵的特征向量。
特征向量是一个非零向量,通过矩阵乘法仅发生比例变化,即Av = λv,其中v为特征向量。
由于A是秩为1的矩阵,可以表示为A = uv^T,所
以Av = uv^Tv = λv。
根据这个等式,我们可以将v^Tv移到等式的左边,得到(A-λI)
v=0,其中I是单位矩阵。
由于v是非零向量,根据线性代数的基本原理,(A-λI)的行列式必须为0,即,A-λI,=0。
上述等式可以给出一个关于λ的方程,即特征值方程。
对于秩为1
的矩阵A = uv^T,特征值方程为,A - λI, = 0,展开可得:uv^T - λI, = 0
uv^T - λ[1 0; 0 1], = 0
[uv^T - λ, 0; 0, uv^T - λ] = 0
[u-λ,0;0,v-λ]=0
(u-λ)(v-λ)=0
由此得到两个特征值λ1=u,λ2=v。
特征值λ的两个值分别对应于矩阵A对于两个特定方向的放大或缩小因子。
在秩为1的矩阵中,只有一个非零的特征向量,因此只有一个特征值。
综上所述,秩为1的矩阵的特征值公式为,A - λI, = 0,其中A = uv^T,λ为特征值。
特征值方程的解即为特征值。