矩陣的條件數、矩陣特徵值、特徵向量的求解方法
矩陣的條件數:矩陣A的條件數等於A的範數與A的逆矩陣的範數的乘積。條件數越接近1,矩陣性能越好,反之,矩陣的性能越差。
在MATLAB中,計算矩陣A的3種條件數的函數是:
cond(a,1):計算a的1—範數下的條件數。
cond(a)或cond(a,2):計算a的2—範數下的條件數。
cond(a,inf):計算A的∞–範數下的條件數。
例3:求2~10階希爾伯特矩陣的條件數。
解答:
>> for n=2:10
c(n)=cond(hilb(n));
end
>> format long
>> c’
ans =
1.0e+13 *
0
0.000000000001928
0.000000000052406
0.000000001551374
0.000000047660725
0.000001495105864
0.000047536735691
0.001525757556663
0.049315340455101
1.602502816811318
矩陣的特徵值與特徵向量:
矩陣特徵值的定義:設A是n階方陣,如果存在常數λ和n維非零列向量x,使得等式Ax=λx成立,則稱x是對應特徵值λ的特徵向量。
函數調用格式有兩種:
E=eig(A):求矩陣A的全部特徵值,構造向量E。
[X,D]=eig(A):求矩陣A的全部特徵值,構成對角陣D,併產生矩陣X,X各列是相應的特徵向量。
例:
>> A=[1 1 0;1 0 5;1 10 2]
[X,D]=eig(A)
A =
1 1 0
1 0 5
1 10 2
X =
0.0722 0.9751 0.0886
0.5234 -0.0750 -0.6356
0.8490 -0.2089 0.7669
D =
8.2493 0 0
0 0.9231 0
0 0 -6.1723
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