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伴随矩阵的特征值

伴随矩阵的特征值与原矩阵的特征值之间存在一定的关系。以下是伴随矩阵特征值的一些关键性质:

行列式关系

伴随矩阵的行列式值是原矩阵行列式值的 \( (n-1) \) 次方,即 \( |A^*| = |A|^{n-1} \),其中 \( n \) 是矩阵的阶数。

特征值关系

如果 \( \lambda \) 是矩阵 \( A \) 的一个特征值,且 \( \alpha \) 是对应的特征向量,即 \( A\alpha = \lambda\alpha \),那么伴随矩阵 \( A^* \) 的一个特征值为 \( \frac{|A|}{\lambda} \)。这是因为 \( A^*A = |A|E \),所以 \( A^*\alpha = \frac{|A|}{\lambda}\alpha \)。

特征向量关系

如果 \( \alpha \) 是 \( A \) 的属于特征值 \( \lambda \) 的特征向量,那么它也是 \( A^* \) 的属于特征值 \( \frac{|A|}{\lambda} \) 的特征向量。

特殊情况

如果矩阵 \( A \) 是可逆的,那么 \( A^* \) 的所有特征值都是 \( \frac{|A|}{\lambda_i} \),其中 \( \lambda_i \) 是 \( A \) 的特征值。

如果矩阵 \( A \) 不可逆,那么 \( A^* \) 的特征值中至少包含一个零,因为 \( A^*A = |A|E \),当 \( A \) 不可逆时,\( |A| = 0 \)。

秩与特征值

如果矩阵 \( A \) 的秩 \( r(A) = n-1 \),那么 \( A^* \) 的所有特征值都是非零的,并且可以通过原矩阵的特征值计算得出。

如果矩阵 \( A \) 的秩 \( r(A) < n-1 \),那么 \( A^* \) 是零矩阵,因此它的所有特征值都是零。

结论

伴随矩阵的特征值可以通过原矩阵的特征值计算得出,具体公式为 \( \frac{|A|}{\lambda} \),其中 \( \lambda \) 是原矩阵的特征值。如果矩阵可逆,所有特征值都是非零的;如果矩阵不可逆,至少有一个特征值是零。

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