6.4.1 实对称矩阵特征值与特征向量 6.4.2 实对称矩阵对角化的条件

6.1.1 特征值与特征向量的基本概念 6.1.2 特征值与特征向量的求法 6.1.3 特征值与特征向量的性质

本章主要内容简介 1.向量的内积,长度的概念;向量空间的规范正交基;正交矩阵;正交变换; 2.矩阵的特征值,特征向量; 3.相似矩阵,实对称矩阵正交相似与对角矩阵的方法; 4.二次型及其矩阵表示,二次型秩的概念;二次型的标准形,规范形; 5.配方法化二次型为标准形;二次型与对应矩阵的正定性判别

定义:对于A,若有B满足AB=BA=E,则称A为可逆矩阵, 且B为A的逆矩阵,记作A-1=B 定理1若A为可逆矩阵,则A的逆矩阵唯一 证设B与C都是A的逆矩阵,则有

目的:对于实对称矩阵A(A=A),求正交矩阵Q(QQ=E), 使得QAQ=A.此时,称A正交相似于对角矩阵A

证因为D对调两列得D2,相当于D对调两行得D 所以D2=D=-DT=-D 推论2D中某两行(列)元素对应相等→D=0. 证因为对调此两行(列)后,D的形式不变 所以D=-D→D=0

矩阵的相似对角化 一、矩阵与对角阵相似的条件: 设A与对角阵A相似,→存在一个n阶可逆阵P,使A=P-1AP

二次型 一、二次型及其标准形: 定义1:含有n个变量x1,x2,…,xn的二次齐次多项式

化二次型为标准形 化二次型为标准形主要有两种方法:(1)正交变换法;(2)配方法. 例1用正交变换法将二次型f(x1,x2,x3)=2x2+x2-4x1x2 -4x2x3化为标准形,并求出所用的正交变换矩阵. 解二次型的矩阵为

矩阵的特征值与特征向量 一、特征值与特征向量的求法 1利用定义求特征值与特征向量 步骤: (1)由|A-AE|=0求出λ; (2)对求(A-E)X=0的非零解