MIT 18.06 linear algebra 第二十六讲笔记
第二十六课课程要点:
- Symmetric Matrices
- Eigenvalue & Eigenvector
- start: Positive Definite Matrix
关于对称矩阵A=ATA=AT有以下特性:
- 特征值都是实数
- 特征向量都是(可以选取出一组)正交的。
如果特征值不同的话,那么对应的特征向量是垂直的。如果特征值有重复的话,我们可以在既定平面上选取出一组相互垂直的特征向量。就前面这句话的解释为:假设有特征值λiλi与λjλj的值是相等的,那么将其代入求特征向量时(A−λI)x=0(A−λI)x=0,因为λλ是重根,所以N(A−I)N(A−I)必定对应一个空间,那么我们在这个空间内选取两个相互垂直的特征向量即可。
通常来说我们可以把矩阵写为A=SΛS−1A=SΛS−1。对于对称矩阵时,我们可以选取一组标准正交的特征向量作为特征向量,因此可以有A=QΛQ−1A=QΛQ−1,又由于QQ为标准正交向量,那么有 。
下面证明下为何特征值是实数?
对于Ax=λxAx=λx,其存在共轭的形式A¯¯¯¯x¯¯¯=λ¯¯¯x¯¯¯A¯x¯=λ¯x¯。
如果一个实矩阵有一特征值λλ和一特征向量xx,那么它必然有另一特征值
和特征值