【摘要】:如果n阶矩阵A与对角矩阵相似,则可称A可以相似对角化,记成,是A的相似标准型。或者寻求一个相似变换矩阵P,使得为对角矩阵,称作把方阵A对角化. 注:若,则对角线上的元素是A的全部特征值,P的每一列是对应的特征向量。
(1/4) 矩阵可相似对角化的概念
如果n阶矩阵A与对角矩阵相似,则可称A可以相似对角化,记成
,
是A的相似标准型。或者寻求一个相似变换矩阵P,使得
为对角矩阵,称作把方阵A对角化. 注:若
,则
对角线上的元素是A的全部特征值,P的每一列是对应的特征向量。
(2/4) 矩阵可相似对角化的充分必要条件
(1)n阶矩阵A与对角阵相似(即A能对角化)的充分必要条件是A有n个线性无关的特征向量. 推论:如果n阶矩阵A的n个特征值互不相等,则A与对角阵相似. (2)对于矩阵A的每一个重特征值
,其线性无关的特征向量的个数恰好等于该特征值的重根数
,亦即
. 注:如果
,且
是
重特征值,则
应有
个线性无关的特征向量,即齐次方程组
的基础解系应含有
个向量,故可以通过秩
来判断A是否能对角化。
(3/4) 矩阵A与对角矩阵相似的充分条件
(1)A有n个不同的特征值。 (2)A是实对称矩阵。
(4/4) 矩阵A相似对角化的解题步骤
(1)先求出A的特征值 ,
; (2)再求出所对应的线性无关的特征向量
; (3)构造可逆矩阵
,则
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