如下的秩一矩阵的特征值怎么求

职业培训 培训职业 2024-12-28
秩一矩阵的特征值求解,通常结果为0(重数为秩值)和非零值(重数为1)。已知矩阵秩为1,那么其核的维度即为矩阵秩值。这意味着零特征值的重数为1。注意到非零特征值之和等于矩阵所有特征值的总和,所以剩余的特征值为矩阵秩值。直观地,对于一个秩为1的矩阵,存在一个非零特

秩一矩阵的特征值求解,通常结果为0(重数为秩值)和非零值(重数为1)。已知矩阵秩为1,那么其核的维度即为矩阵秩值。这意味着零特征值的重数为1。注意到非零特征值之和等于矩阵所有特征值的总和,所以剩余的特征值为矩阵秩值。

直观地,对于一个秩为1的矩阵,存在一个非零特征值,其对应特征向量为矩阵全部列向量的非零线性组合。这个非零特征值即为矩阵的最大奇异值,对应于矩阵的秩值。

具体求解过程如下,以秩1矩阵为例,设矩阵为A,其形式可以表示为:

A = uv^T

其中,u和v为非零向量。矩阵A的特征值可以通过求解方程:

|A - λI| = 0

得到。对于上述形式的A,可以发现:

|A - λI| = |uv^T - λI| = |u||v|^T - λ|u||v|^T = (u - λv)^T v

化简得到特征方程:

(u - λv)^T v = 0

解此方程得到特征值λ。在秩为1的情况下,此方程的唯一非零解即为非零特征值,其对应特征向量为u。

综上,对于秩为1的矩阵,其特征值为0(重数为1)和非零特征值(重数为矩阵秩值),非零特征值即为矩阵最大奇异值,对应特征向量为矩阵全部列向量的非零线性组合。

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