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实对称矩阵的特征值都是实数,证明过程当中的一个问题。

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发表于 2021-12-6 07:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
请看下图。最关键的一点是红线部分,为什么当特征向量是x的共轭,即\(A\overline{ x}\)=\(\overline{\lambda}\overline{x}\)。困惑在于如果λ和x是一对特征值特征向量,那么x共轭对应的特征值就一定是λ的共轭?这必然成立么?书中没有这部分的说明,目前也还没讲复数矩阵。但是这是后面证明步骤的前提。所以不知道这一步本身如何证明?

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发表于 2021-12-6 08:58 | 显示全部楼层
实对称矩阵的特征值都是实数,证明过程当中的一个问题。

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 楼主| 发表于 2021-12-6 09:43 | 显示全部楼层
liangchuxu 发表于 2021-12-6 08:58
实对称矩阵的特征值都是实数,证明过程当中的一个问题。

谢谢你的回复。你的推导我看懂了。你回复中最后一行的结论确实得到了证明。

我的困惑在于假设A有特征值λ以及其对应的特征向量x,还有一个特征向量是,为什么这个特征向量\(\overline{ x}\)对应的特征值就一定是\(\overline{λ }\)?而不能是其他特征值?比如是个其他的实数。或即便是复数,但不是一个恰好与λ共轭的复数。
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发表于 2021-12-6 10:44 | 显示全部楼层
wufaxian 发表于 2021-12-6 09:43
谢谢你的回复。你的推导我看懂了。你回复中最后一行的结论确实得到了证明。

我的困惑在于假设A有特征 ...

任何一个复数与其共轭复数一一对应。从复数对应的几何坐标表示上看,两者表示点对于虚轴OY对称。如果\(\lambda\)\(\alpha\)的共轭复向量还有另外一个特征值与特征向量,岂不是违背了复数与其共轭的一一对应。
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 楼主| 发表于 2021-12-6 16:36 | 显示全部楼层
liangchuxu 发表于 2021-12-6 10:44
任何一个复数与其共轭复数一一对应。从复数对应的几何坐标表示上看,两者表示点对于虚轴OY对称。如果\(\l ...

我有点没看懂,α在这里代表什么?
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发表于 2021-12-6 21:12 | 显示全部楼层
本帖最后由 liangchuxu 于 2021-12-6 21:20 编辑
wufaxian 发表于 2021-12-6 16:36
我有点没看懂,α在这里代表什么?


\(\alpha\)为特征值为\(\lambda\)的特征向量呀。向量各分量元素是数,须符合共轭性质。
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 楼主| 发表于 2021-12-6 22:02 | 显示全部楼层
liangchuxu 发表于 2021-12-6 21:12
\(\alpha\)为特征值为\(\lambda\)的特征向量呀。向量各分量元素是数,须符合共轭性质。

“ 如果λα的共轭复向量还有另外一个特征值与特征向量,岂不是违背了复数与其共轭的一一对应。”

共轭复数确实存在一一对应。但是这与特征值和特征向量有什么关系呢?我思路卡在这里了。
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 楼主| 发表于 2021-12-7 10:59 | 显示全部楼层

谢谢回复。我看了一下截图,难道A和B不是完全一样的矩阵么?
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发表于 2021-12-7 13:31 | 显示全部楼层
抱歉,矩阵画图不方便,画错了。给个手写。

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