考研数学特征值与特征向量

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特征值与特征向量是线性代数解答题的"常客",相似对角化、实对称矩阵的性质几乎年年出大题。本文把核心考点串成一条线。

一、基本求法

先写特征方程求特征值;再对每个特征值代入齐次方程组求基础解系,得到对应的特征向量。注意:k重特征值未必有k个线性无关的特征向量,这是相似对角化判定的关键。

二、两条重要性质

  • 所有特征值之和等于矩阵的迹(主对角线元素之和);
  • 所有特征值之积等于矩阵行列式。
这两条常用于"已知部分特征值求另一个"或"反求行列式"的小题,算错数时还能用来验算。

三、相似对角化的条件

矩阵可相似对角化的充要条件是每个特征值的几何重数等于代数重数;实对称矩阵一定可以正交相似对角化,且不同特征值对应的特征向量相互正交。解答题末尾常考"求正交矩阵化二次型为标准形",正是实对称矩阵的应用。特征值板块综合性强,建议按"求特征值—求特征向量—判对角化"三步固定流程练。橙啦数学课程对这类大题的步骤书写有规范示范;橙啦SPA动态知识图谱会把您在"相似对角化条件"上的判断记录下来,哪里犹豫过、哪里错过都能回看(服务详情以橙啦官网公示为准)。