如何理解 乙個矩陣的逆矩陣的特徵值等於這個矩陣的特徵值的倒數 ?

時間 2021-05-10 12:39:56

1樓:sixue

矩陣是什麼?矩陣就是線性變換。

什麼是線性變換?就是旋轉,伸縮。

注意,這裡的旋轉和伸縮是兩個座標軸(先以二維空間為例)分別操作的,所以我們可以把「剪下」也劃歸到這個體系裡。即,正如伸縮分為各向同性伸縮和各向異性伸縮(另外反射也可以當成伸縮),剪下也可以被當成各向異性旋轉(只旋轉某些座標軸)。

這個說法不太嚴謹,不過可以增進理解。

什麼是特徵值和特徵向量?就是變換中的不變數。

還是二維線性空間為例:

各向同性的旋轉中,所有向量的方向都會改變;各向異性的旋轉(即剪下)中,所有向量中只有乙個方向的向量,方向不會改變。而旋轉不會改變向量的大小。

各向同性的伸縮中,所有向量的方向都不會改變;各向異性的伸縮中,所有向量中會有乙個方向的向量,方向不變。而伸縮會改變向量的大小。

而這個不會改變的方向就是特徵向量,而特徵向量的伸縮因子,就是特徵值。

什麼逆矩陣?就是原線性變換的逆操作。

既然如此,要把線性空間變回去,自然要維持特徵向量方向不變,長度伸縮回去,也就是放縮因子是倒數。

2樓:塗山四當家

首先,你要知道特徵值是啥。把矩陣看成變換,特徵值就是矩陣在特徵向量上做的伸縮變換的因子。例如特徵值是2,就把對應特徵向量拉長2倍。

然後,矩陣的逆,你可以看成是原路返回,你拉長了2倍,自然要縮短2倍,也就是乘以1/2才能變回去。

3樓:

問題改了,那我的答案也改一改吧。

假設矩陣 的乙個特徵向量為 ,相應特徵值為 ,則 。

它的幾何意義是, 經過 變換後,只改變大小(即放大 倍 )而不改變方向。

而 代表 的逆變換,那麼不難想象,它作用到向量 上的「效果」就是將 縮短到原來的 ,但仍然保持方向不變。

也就是 的意義了。

原問題為「矩陣A的逆矩陣的特徵值為什麼是蘭姆達分之一?」,回答如下。

依定義:

可知 的特徵值是 ,Q.E.D.

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