Loading...
 

Wartości własne macierzy rzeczywistych

Jeżeli \( A \) jest macierzą rzeczywistą, to \( A=\overline{A} \), gdzie \( \overline{A} \) oznacza macierz, której elementy są sprzężeniami zespolonymi elementów macierzy \( A \). Równość ta pozwala wnioskować, że warunek definiujący wartości i wektory własne

\( A\cdot v=\lambda \cdot v \)

jest, w przypadku macierzy rzeczywistej, równoważny warunkowi

\( A\cdot \overline{v}=\overline{\lambda} \cdot \overline{v} \)

To oznacza, że jeżeli liczba zespolona \( \lambda \) jest wartością własną macierzy rzeczywistej \( A \), to liczba \( \overline{\lambda} \) również jest jej wartością własną. Ponadto, jeżeli \( v \) jest wektorem własnym macierzy \( A \) odpowiadającym wartości własnej \( \lambda, \) to wektorem własnym odpowiadającym wartości własnej \( \overline{\lambda} \) jest wektor \( \overline{v} \), tj. wektor którego współrzędne są sprzężeniami zespolonymi współrzędnych wektora \( v \).

Przykład 1:


Rozważmy macierz rzeczywistą postaci
\( A=\left(\begin{array}[c]{ccc} 0 & 4 & 0\\0 & 3 & 1\\1 & -6 & 0\end{array}\right). \)

Jej wielomian charakterystyczny ma postać

\( \varphi_{A}\left( \lambda\right) =\left\vert\begin{array}[c]{ccc} -\lambda & 4 & 0\\0 & 3-\lambda & 1\\1 & -6 & -\lambda\end{array}\right\vert =-\lambda^{3}+3\lambda^{2}-6\lambda+4. \)

Łatwo sprawdzić, że wartościami własnymi macierzy \( A \) są liczby

\( \lambda_{1}=1, \lambda_{2}=1-i\sqrt{3}, \lambda_{3}=1+i\sqrt{3}, \)

a odpowiadające im wektory własne mają postać

\( v_{\lambda_{1}} =\left( -4,-1,2\right)^{T}, \\ v_{\lambda_{2}} =\left(5+i\sqrt{3},2-i\sqrt{3},-7\right)^{T}, \\ v_{\lambda_{3}} =\left( 5-i\sqrt{3},2+i\sqrt{3},-7\right)^{T}. \)

Nierzeczywistym wzajemnie sprzężonym wartościom własnym \( \lambda_{2} \) i \( \lambda_{3} \) macierzy rzeczywistej \( A \) odpowiadają zespolone parami sprzężone wektory własne \( v_{\lambda_{2}} \) i \( v_{\lambda_{3}} \).









Ostatnio zmieniona Poniedziałek 19 z Wrzesień, 2016 20:21:38 UTC Autor: Michał Góra
Zaloguj się/Zarejestruj w OPEN AGH e-podręczniki
Czy masz już hasło?

Hasło powinno mieć przynajmniej 8 znaków, litery i cyfry oraz co najmniej jeden znak specjalny.

Przypominanie hasła

Wprowadź swój adres e-mail, abyśmy mogli przesłać Ci informację o nowym haśle.
Dziękujemy za rejestrację!
Na wskazany w rejestracji adres został wysłany e-mail z linkiem aktywacyjnym.
Wprowadzone hasło/login są błędne.