基本概念复习

特征值(Eigenvalue)和特征向量(Eigenvector)是线性代数中的核心概念,常用于描述矩阵在特定方向上的缩放行为。

  • 定义:若存在非零向量 v 和标量 λ,使得 $ A\mathbf{v} = \lambda \mathbf{v} $,则 λ 为矩阵 A 的特征值,v 为对应特征向量
  • 计算方法:通过求解特征方程 $ \det(A - \lambda I) = 0 $ 得到特征值,再代入求解向量
  • 应用场景:主成分分析(PCA)、量子力学、系统稳定性分析等

练习题

  1. 计算矩阵
    $$ A = \begin{bmatrix} 4 & 1 \ 2 & 3 \end{bmatrix} $$
    的特征值与特征向量。

    特征值_计算步骤
  2. 解释意义
    举例说明特征值在描述数据压缩中的作用(如PCA降维)。

    特征向量_几何解释
  3. 进阶挑战
    研究对称矩阵的特征值性质,并尝试推导其特征向量的正交性。

    矩阵_分解示意图

扩展学习

如需深入理解特征值的数学推导,可参考本站教程:
/learn/tutorials/eigenvalues

✅ 完成练习后,可尝试通过 /learn/exercises/eigenvectors 验证对特征向量的掌握程度!