特徵值與特徵向量運算方法(Eigenvalues and Eigenvectors)
第一步是解特徵方程式找到特徵值,第二步是根據特徵值找到對應的特徵向量。
定義
給定一個 n×n 的方矩陣 A,若存在一個非零向量 X 以及一個常數 λ ,滿足以下公式
AX=λX
- λ 為矩陣 A 的特徵值(Eigenvalue)
- X 為對應於 λ 的特徵向量(Eigenvector)

公式轉換
透過對 λ 乘上 I 單位矩陣,得到 λX=(λI)X,使純量成為特徵矩陣,再透過矩陣乘法的分配律,使X合併,得到
AX=λX⇒(A−λI)X=0
特徵方程(Characteristic Equation)
只有在 det(A−λI)=0 時才會有多個非零解。
det(A−λI)=0
解出特徵值 λ
這是一個以 λ 為變數的多項式方程式,其階數最多為矩陣 A 的階數 n,λ 的可能解最多有 n 個
求特徵向量 X
代入每個 λ,解該線性系統,找出非零解 X。
