
【建】 characteristic value
【法】 habit
cost; value; happen to; on duty
【医】 number; titer; titre; value
特征值(Eigenvalue)是线性代数中的核心概念,指在矩阵变换中保持向量方向不变的标量因子。在汉英词典中,其对应英文为“eigenvalue”,源自德语“eigen”(意为“自身的”或“独特的”)。具体含义可分解为以下四部分:
数学定义
对于方阵( A ),若存在非零向量( mathbf{v} )和标量( lambda ),使得( Amathbf{v} = lambdamathbf{v} ),则称( lambda )为矩阵( A )的特征值,( mathbf{v })为对应的特征向量。这一关系体现了矩阵对特定向量的“伸缩”作用。
物理意义
在工程和物理学中,特征值常用于描述系统的固有特性。例如,在机械振动分析中,特征值对应系统的自然频率;在量子力学中,特征值代表可观测物理量的可能测量值。
计算方式
特征值通过求解特征方程( det(A - lambda I) = 0 )获得。例如,矩阵( begin{bmatrix} 2 & 11 & 2 end{bmatrix} )的特征值为3和1,分别对应特征向量( (1,1) )和( (1,-1) )。
应用领域
特征值广泛应用于主成分分析(PCA)、图像压缩、结构稳定性分析等领域。谷歌搜索引擎的PageRank算法也利用矩阵特征值对网页重要性排序。
参考资料:
特征值(Eigenvalue)是线性代数中的一个核心概念,主要描述矩阵对特定向量的缩放作用。以下是详细解释:
对于方阵 ( A ),若存在非零向量 ( mathbf{v} ) 和标量 ( lambda ),满足: $$ Amathbf{v} = lambdamathbf{v} $$ 则称 ( lambda ) 为矩阵 ( A ) 的特征值,( mathbf{v} ) 为对应的特征向量。
特征向量在矩阵变换中保持方向不变,仅被特征值 ( lambda ) 缩放:
通过解特征方程: $$ det(A - lambda I) = 0 $$ 其中 ( I ) 为单位矩阵,( det ) 表示行列式。方程的根即为特征值。
若矩阵 ( A = begin{pmatrix} 2 & 11 & 2 end{pmatrix} ),其特征方程为: $$ detleft( begin{pmatrix} 2-lambda & 11 & 2-lambda end{pmatrix} right) = (2-lambda) - 1 = 0 $$ 解得 ( lambda_1 = 3 ),( lambda_2 = 1 ),对应特征向量分别为 ( (1,1) ) 和 ( (1,-1) )。
特征值揭示了矩阵的内在性质,是分析线性变换、系统稳定性和数据模式的关键工具。
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