5.1. Giá trị riêng, vector riêng của ma trận

Giá trị riêng biệt, vector riêng biệt của ma mãnh trận sẽ tiến hành reviews tổng quát tháo như sau

Để dò la trị riêng biệt của ma mãnh trận vuông $A$, tao viết $Ax=\lambda x$ thành $Ax=\lambda Ix, (x\in {\mathbb{R}}^n)$ ($I$ là ma mãnh trận đơn vị chức năng cấp cho $n$).

Bạn đang xem: 5.1. Giá trị riêng, vector riêng của ma trận

Ta sở hữu, $(A-\lambda I)x=\theta$ đấy là một hệ phương trình tuyến tính thuần nhất.

Nếu $A=\left[\begin{array}{cccc} {a_{11} } & {a_{12} } & {\ldots } & {a_{1n} } \\ {a_{21} } & {a_{22} } & {\ldots } & {a_{2n} } \\ {\ldots } & {} & {} & {} \\ {a_{n1} } & {a_{n2} } & {\ldots } & {a_{nn} } \end{array}\right]$ thì $A-\lambda I=\left[\begin{array}{cccc} {a_{11} -\lambda } & {a_{12} } & {\ldots } & {a_{1n} } \\ {a_{21} } & {a_{22} -\lambda } & {\ldots } & {a_{2n} } \\ {\ldots } & {} & {} & {} \\ {a_{n1} } & {a_{n2} } & {\ldots } & {a_{nn} -\lambda } \end{array}\right]$.

Ví dụ 2.  Hãy dò la vector riêng biệt của ma mãnh trận $A=\left[ \begin{array}{cc}10 & -9 \\4 & -2 \end{array}\right]$.

Hướng dẫn. Trước không còn cần thiết xác lập trị riêng biệt của ma mãnh trận $A$.

Xét phương trình đặc thù của $A$: $\left| \begin{array}{cc}10-\lambda & -9 \\4 & -2-\lambda \end{array}\right|=0$ $$\Leftrightarrow {\lambda }^2-8\lambda +16=0\Leftrightarrow {\left(\lambda -4\right)}^2=0\Leftrightarrow \lambda =4.$$ Vậy, $A$ có một trị riêng biệt (bội 2) $\lambda =4$.

Tiếp bám theo, tao dò la vector riêng biệt của $A$ ứng trị riêng biệt $\lambda =4$.

Xem thêm: Vải TC Là Gì? Phân Loại, Ứng Dụng Đa Dạng Trong Đời Sống

Giả sử, $x=\left[\begin{array}{c}x_1 \\x_2 \end{array}
\right]$ là vectơ riêng biệt của $A$ ứng trị riêng biệt $\lambda $ thì $x$ là nghiệm ko tầm thông thường của hệ $$\left\{ \begin{array}{c}
(10-\lambda )x_1-9x_2=0 \\
4x_1+\left(-2-\lambda \right)x_2=0 \end{array}
\right..$$ Với $\lambda =4$ tao sở hữu hệ $\left\{ \begin{array}{c}6x_1-9x_2=0 \\4x_1-6x_2=0 \end{array}\right. \Rightarrow \left\{\begin{array}{c}x_1=\frac{3}{2}x_2 \\x_2\in \mathbb{R}\end{array}\right.$

Vậy, vector riêng biệt của $A$ ứng trị riêng biệt $\lambda =4$ là: $$x=\left[ \begin{array}{c}x_1 \\x_2 \end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{\frac{3}{2}x}_2 \\x_2 \end{array}\right]=t\left[ \begin{array}{c}3 \\2 \end{array}\right],\ \ 0\neq \ t\in \mathbb{R}.$$

Ví dụ 3. Hãy dò la trị riêng biệt và vector riêng biệt của ma mãnh trận $A=\left[ \begin{array}{cc}3 & 5 \\0 & 7 \end{array}\right]$.

Hướng dẫn. Tương tự động Ví dụ 2, trước không còn dò la trị riêng biệt của ma mãnh trận $A$.

Xét phương trình đặc thù của $A$: $$\left| \begin{array}{cc}3-\lambda  & 5 \\ 0 & 7-\lambda \end{array}\right|=0 \Leftrightarrow \left(3-\lambda \right)\left(7-\lambda \right)=0\Rightarrow \lambda =3\text{ hoặc }\lambda =7.$$ Vậy $A$ có 2 trị riêng ${\lambda }_1=3;\ {\lambda }_2=7$.

Tiếp bám theo, tao dò la vector riêng biệt của $A$ ứng trị riêng biệt $\lambda$.

Xem thêm: 15+ Kiểu tóc màu nâu lạnh hot nhất 2024 cho da bật tông, nổi bật bất cứ đâu

Giả sử,  $x=\left[ \begin{array}{c}x_1 \\x_2 \end{array}\right]$ là vector riêng biệt của $A$ ứng với trị riêng biệt $\lambda$ thì $x$ là nghiệm ko tầm thông thường của hệ $$\left\{ \begin{array}{c}
\left(3-\lambda \right)x_1+5x_2=0 \\0x_1+\left(7-\lambda\right)x_2=0 \end{array}\right..$$ Với ${\lambda }_1=3$ tao sở hữu hệ $\left\{ \begin{array}{c}0x_1+5x_2=0 \\0x_1+4x_2=0 \end{array}\right. \Rightarrow \begin{cases}x_1\in\mathbb{R}\\x_2=0 \end{cases}$. 

Vậy vector riêng biệt của $A$ ứng với trị riêng biệt ${\lambda}_1=3$ là $$\ x=\left[ \begin{array}{c}x_1 \\x_2 \end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}x_1 \\0 \end{array}\right]=t\left[ \begin{array}{c}1 \\0 \end{array}\right],\\ 0\neq \ t\in \mathbb{R}.$$

Tương tự động, tao sở hữu vector riêng biệt của $A$ ứng trị riêng $\ {\lambda }_2=7$ là: $$x=\left[ \begin{array}{c}x_1 \\x_2 \end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{\frac{5}{4}x}_2 \\x_2\end{array}\right]=s\left[ \begin{array}{c}5 \\4 \end{array}\right],\ \ 0\neq \ s\in \mathbb{R}.$$