对角化

已知矩阵 $A$

  • 特征向量矩阵 $X$ := $\begin{bmatrix}\boldsymbol{x}{1} & \boldsymbol{x}{2} & \dots & \boldsymbol{x}_{n} \end{bmatrix}$ (需要标准化)
  • 特征值矩阵 $\Lambda$ := $\begin{bmatrix}\lambda_{1} & 0 & \dots & 0 \ 0 & \lambda_{2} & \dots & 0 \ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \ 0 & 0 & \dots & \lambda_{n}\end{bmatrix}$ 则
  • $$\Lambda=X^{-1}AX$$
  • $$A=X\Lambda X^{-1}$$
记忆

$$AX=X\Lambda$$

重复特征值 & 可对角性

无重复特征值的矩阵,特征向量线性独立,一定可被对角化

可对角性 vs. 可逆性

性质 关注对象 检验对象
可对角性 特征向量矩阵 $X$ の可逆性 特征值无重复
可逆性 原矩阵の可逆性 特征值无 $0$