矩阵什么时候不能对角化 如何判断矩阵a是否可以对角化
怎样判断一个矩阵是否可以对角化?如何判断一个矩阵是否可对角化?线性代数给一个矩阵如何判断能不能对角化?矩阵能不能对角化,为什么二阶矩阵秩为一则不可对角化?
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如何判断矩阵a是否可以对角化
1°先看是不是实对称矩阵,如果是可以对角化,如果不是看第二步
2°算矩阵的特征值,如果特征值都不同,则可以对角化,若特征值有重根再看第三步
3°算有重根的特征值对应的特征多项式的秩,如果秩等于矩阵的阶数减去重数,也就是这个公式r(λiE-A)=n-ni,相等则可对角化,不等则可以判断该矩阵不能对角化
按上面三步一定可以判断出,也是做题最节约时间的步奏
判断矩阵对角化的条件
1、判断方阵是否可相似对角化的条件:
(1)充要条件:An可相似对角化的充要条件是:An有n个线性无关的特征向量;
(2)充要条件的另一种形式:An可相似对角化的充要条件是:An的k重特征值满足n-r(λE-A)=k
(3)充分条件:如果An的n个特征值两两不同,那么An一定可以相似对角化;
(4)充分条件:如果An是实对称矩阵,那么An一定可以相似对角化。
n阶单位矩阵的所有特征值都是1,但是它仍然有n个线性无关的特征向量,因此单位矩阵可以对角化。
扩展资料
相关推论
1、若
有n个不同的特征值,则A可对角化。因为复数域上的n次多项式恰有n个根,所以我们还有下面的推论。
2、如果A的特征多项式在复数域上的根互不相等,那么A作为复数域上的矩阵一定可以对角化。
3、如果
是
的所有互不相同的特征值,各特征子空间
的基排列如下:
那么上述特征向量组线性无关,从而特征子空间的和是直和。
参考资料来源:百度百科-对角化
判断一个矩阵能否对角化的方法
1.所有特征根都不相等,那么不用说,绝对可以对角化
2.有等根,只需要等根(也就是重特征值)对应的那几个特征向量是线性无关的,那么也可以对角化,如果不是,那么就不能了。
就这些,综合起来就是书上说的:有n个线性无关的特征向量!!
这个定理是说,无论多少!只要这些特征向量是线性无关的,例如3阶的有三个,4阶的4个,。。。。
n阶的特征多项式,就有n个特征向量!
判断矩阵不可对角化
n阶方阵可对角化的充分必要条件是a有n个线性无关的特征向量
(1)
求特征值
(2)
对每个k重特征值a,
(a-ae)x=0
的基础解系必须含有k个解向量,
否则a不能对角化
即必须有
r(a-ae)
=
n
-
k.
怎样判断矩阵不可对角化
可能可以对角化,详情如图所示