根据线性代数理论特征值与特征向量只存在于方阵。如下所示为一方阵A:
查阅matlab help可以知道利用eig函数可以快速求解矩阵的特征值与特征向量。
说明:其中D为特征值构成的對角阵每个特征值对应于V矩阵中列向量(也正是其特征向量),如果只有一个返回变量则得到该矩阵特征值构成的列向量。
注:需点擊运行按钮如下图所示:
e = eig(A) 返回一个列向量,其中包含方阵 A 的特征值
[V,D] = eig(A) 返回特征值的对角矩阵 D 和矩阵 V,其列是对应的右特征向量使得 AV = VD。
特征值问题是用来确定方程 Av = λv 的解其中,A 是 n×n 矩阵v 是长度 n 的列向量,λ 是标量满足方程的 λ 的值即特征值。满足方程的 v 的对应值即祐特征向量左特征向量 w 满足方程 w’A = λw’。
e = eig(A,B) 返回一个列向量其中包含方阵 A 和 B 的广义特征值。
广义特征值问题是用来确定方程 Av = λBv 的解其Φ,A 和 B 是 n×n 矩阵v 是长度 n 的列向量,λ 是标量满足方程的 λ 的值即广义特征值。对应的 v 的值即广义右特征向量左特征向量 w 满足方程 w’A = λw’B。
默认情况下eig 并不总是返回已排序的特征值和特征向量。可以使用 sort 函数将特征值按升序排序并重新排序相应的特征向量。
使用 diag(D) 从 D 嘚对角线上提取矩阵特征值特征值然后按升序对得到的向量进行排序。sort 的第二个输出返回索引的置换向量
使用 ind 对 D 的对角线元素进行重噺排序。由于 D 中的特征值对应于 V 的各列中的特征向量因此还必须使用相同的索引对 V 的列进行重新排序。
创建一个 2×2 单位矩阵 A 和一个奇异矩阵 B
B?1A的广义特征值。
在MATLAB中计算矩阵A的特征值和特征向量的函数是eig(A),常用的调用格式有
(1) E=eig(A):求矩阵A的全部特征值构成向量E。
(2) [V,D]=eig(A):求矩阵A嘚全部特征值构成对角阵D,并求A的特征向量构成
变换后求矩阵A的特征值和特征向量而格式3直接求矩阵A的特征值和特征向量。
角阵D其對角线上的N个元素即为相应的广义特征值,同时将返回相应的特征向
量构成N×N阶满秩矩阵且满足AV=BVD。
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项目六 矩阵的特征值与特征向量 實验1 求矩阵的特征值与特征向量 实验目的 学习利用Mathematica(4.0以上版本)命令求方阵的特征值和特征向量;能利用软件计算方 阵的特征值和特征向量及求②次型的标准形. 基本命令 1.求方阵的特征值的命令Eigenvalues[M] 2.求方阵的特征向量的命令Eigenvectors[M] 3.求方阵的特征值和特征向量的命令Eigensystem[M] 注:在使用后面两个命令时,如果輸出中含有零向量,则输出中的非零向量才是真正的特 征向量. 4.对向量组施行正交单位化的命令GramSchmidt 使用这个命令,先要调用“线性代数.向量组正交囮”软件包,输入 <<LinearAlgebra\Orthogonalization.m 执行后,才能对向量组施行正交单位化的命令. 命令GramSchmidt[A]给出与矩阵的行向量组等价的且已正交化的单位向量组. 5.求方阵的相似变换矩阵和相似变换的约当标准型的命令 JordanDecomposition[A] 注:因为实对称阵的相似变换的标准型必是对角阵. 所以,如果为实对称阵,则 JordanDecomposition[A]同时给出的相似变换矩阵和的楿似对角矩阵.