設A是正交矩陣,絕對值A 1,證明1是A的特徵值

時間 2021-08-30 10:32:05

1樓:匿名使用者

正交矩陣是實矩陣。①。它的特徵值的模都是1。

②。它的特徵值除±1外,一定是成對出現的共軛虛數(特徵方程為實係數)。

每一對之積為1(模平方)。

注意|a|=全體特徵值的積。而|a|=-1.

如果a沒有實特徵值,將共軛的特徵值按對乘之,積都是1,全體乘起來,還是

1.從而得到|a|=1,矛盾。

如果a有實特徵值。但只有1,沒有-1.與上面情況一樣,也有|a|=1,不可。

所以a必有特徵值-1.

2樓:汪瑩池司辰

反證法:

因為正交陣特徵值的模均為1,且復特徵值成對出現,所以若1不是a的特徵值,那麼a的特徵值只有-1,以及成對出現的復特徵值。注意到a是奇數階的,所以除去成對出現的復特徵值後必有奇數個特徵值

-1.這樣,利用矩陣a的所有特徵值之積就等於矩陣a的行列式deta

可知:這奇數個-1與成對出現的復特徵值之積為deta=1.

但是,奇數個-1的乘積為

-1,成對出現的復特徵值之積為1,它們的乘積也是-1,與deta=1

矛盾。因此假設不成立,1必為a的一個特徵值。

請問設a是正交矩陣,|a|=1,證明1一定是a的特徵值嗎?還有可能有特徵值1和共軛虛數嗎??

3樓:光孤子

帶入驗證來

。因為det(

源i-a)=det((a(at))-a)=det(a(at-i))=det(at-i)=det(a-i)=-det(i-a)(說明at表示a的轉置),所以det(i-a)=0,所以1是特徵值。因為正交矩陣一定是實矩陣(定義),所以其特徵值只能是實數。

設a為正交陣,且〔a〕=-1,證明b=-1是a的特徵值 10

4樓:匿名使用者

a正交,則a的特徵值的模是1又deta=-1=所有特徵值的乘積,共軛復特徵值成對出現所以必有特徵值是-1。

設a的特徵值為λ,有aα = λα (α≠0),(a^t)a=e

等式左邊乘於a的轉置a^t,右邊乘於α ^t,得α(α ^t) = λ(a^t)α(α ^t),取行列式得:

|α(α ^t)| = λ |(a^t)| |α(α ^t)|,又|a^t|=deta=-1,故λ=-1

方陣a為正交陣的充分必要條件是a的行向量或列向量是標準正交向量。

擴充套件資料

1、正交矩陣一定是對實矩陣而言的。

2、正交矩陣不一定對稱,也不一定可以對角化。

3、正交矩陣的特徵值為正負1或者cos(t)+isin(t),換句話說特徵值的模長為1。

4、正交矩陣的行列式肯定是正負1,正1是叫第一類,負1時叫第二類。

5、對稱的正交矩陣不一定是對角的,只是滿足a'=a=a^,例如副對角線全為1,其餘元素都為零的那個方陣就是這種型別。

6、正交矩陣乘正交矩陣還是正交矩陣,但是正交矩陣相加相減不一定還是正交矩陣。

7、正交矩陣的每一個行(列)向量都是模為1的,並且任意兩個行(列)向量是正交的,即所有的行(列)向量組成r^n的一組標準正交基。

8、正交矩陣每個元素絕對值都小於等於1,如果有一個元素為1,那麼這個元素所在的行列的其餘元素一定都為零。

9、一個對稱矩陣,如果它的特徵值都為1或者-1,那麼這個矩陣一定是對稱的正交矩陣。

10、如果b是一個n維單位實列向量,則e_n-2bb'是一個對稱正交矩陣.因為e_n-2bb'的特徵值為1(n-1重),-1(1重),同時還是一個對陣矩陣。

5樓:小鑫沒了蠟筆了

先證明因為a為正交矩陣,a的特徵值為-1或1,設λ是正交矩陣a的特徵值,x是a的屬於特徵值λ的特徵向量,即有ax=入x,且x≠0.兩邊取轉置得x^ta^t=入x^t所以x^ta^tax=入^2x^tx,因為a是正交矩陣所以a^ta=e,所以x^tx=入^2x^tx,由x≠0知x^tx是一個非零的數,故入^2=1,所以入=1或-1。

因為a等於所有特徵值之積,又|a|=-1,所以必有奇數個特徵值為-1,即=-1是a的特徵值。

6樓:隰紫雲的紫竹苑

^|||a為正交陣,即a^t a=e,設a的轉置為a'

有 | e + a | = | a'a + a |= |a|| a' +e|

=-| (a + e)' |

=-| e + a |

所以 | e + a | = 0

就是說 | a - (-e)| =0

這就說明-1是他的一個特徵根

7樓:賈元牧慈

因為特徵值都大於零所以a的行列式deta=1,所以a*=deta*(a^-1)=a^-1=a^t

線性代數問題:設a為正交陣,即a^t a=e,且|a|=-1,證明-1為a的特徵值?

8樓:哆嗒數學網

設a的轉置為a'

有 | e + a | = | a'a + a |= |a|| a' +e|

=-| (a + e)' |

=-| e + a |

所以 | e + a | = 0

就是說 | a - (-e)| =0

這就說明-1是他的一個特徵根

線性代數 設a為正交陣,且deta=-1.證明-1是a的特徵值

9樓:demon陌

a正交,則a的特徵值的模是1又deta=-1=所有特徵值的乘積,共軛復特徵值成對出現所以必有特徵值是-1。

方陣a為正交陣的充分必要條件是a的行向量或列向量是標準正交向量。

正交矩陣不一定是實矩陣。實正交矩陣(即該正交矩陣中所有元都是實數)可以看做是一種特殊的酉矩陣,但也存在一種復正交矩陣,這種復正交矩陣不是酉矩陣。

若是的屬於的特徵向量,則也是對應於的特徵向量,因而特徵向量不能由特徵值惟一確定.反之,不同特徵值對應的特徵向量不會相等,亦即一個特徵向量只能屬於一個特徵值。

10樓:流雲

^^設a的特徵值為λ,有aα = λα (α≠0),(a^t)a=e等式左邊乘於a的轉置a^t,右邊乘於α ^t,得α(α ^t) = λ(a^t)α(α ^t),取行列式得:

|α(α ^t)| = λ |(a^t)| |α(α ^t)|,又|a^t|=deta=-1,故λ=-1

即:題幹條件下,a的特徵值有且僅有-1

11樓:幽谷之草

正交矩陣的特徵值只能是1或者-1;

矩陣a的行列式值|a|是a的特徵值的乘積。

根據以上兩點正交矩陣的特徵值的乘積是-1,所以不能全部都是1,從而-1是a的特徵值。

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已知x的絕對值1,y的絕對值2分之1拜託了各位謝謝

第一題沒看懂是什麼意思!第二題 3 27的n次 81 3的22次 3 3的3n次 3的4次 3的22次 3的 1 3n 4 3的22次 1 3n 4 22 n 17 3 第二小題 9的n次 的2次 3的16次 9的2n次 3的16次 3的4n次 3的16次 4n 16 n 4 泣德宇 1.x的絕對值...