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本征值英文解释翻译、本征值的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【计】 eigenvalue; intrinsic value; proper value
【化】 characteristic value; eigen value; eigenvalue

分词翻译:

本的英语翻译:

the root of a plant; this
【机】 aetioporphyrin

征的英语翻译:

ask for; go on a campaign; go on a journey; levy; sign
【医】 sign; signe; signum

值的英语翻译:

cost; value; happen to; on duty
【医】 number; titer; titre; value

专业解析

本征值(Eigenvalue)是线性代数与数学物理中的核心概念,其汉英对应关系可表述为:在特定线性变换下,向量仅发生标量倍数的缩放,该标量即称为本征值(英语:eigenvalue,源自德语"eigen"表示"自身的")。这一概念广泛应用于量子力学、振动分析和数据降维等领域。

从数学定义来看,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$lambda$称为$A$的本征值,$mathbf{v}$为对应的本征向量。该方程揭示了系统在变换中保持方向不变的特殊状态。

在量子力学中,本征值对应物理量的可观测值。例如薛定谔方程$Hpsi = Epsi$中,能量$E$即为哈密顿算符$H$的本征值。这一特性奠定了量子态测量的理论基础。

权威文献如《线性代数及其应用》(Gilbert Strang著)指出,本征值分解是矩阵分析的核心工具,在工程领域可用于结构稳定性判定。例如桥梁固有频率的计算即转化为刚度矩阵本征值求解问题。

词源学研究表明,"eigenvalue"的汉语译名经过多次演变。早期《物理学名词》审定过程中,曾出现"特性值""固有值"等译法,最终"本征值"因其能准确传达"本质特征"的涵义而被确定为规范译名。

网络扩展解释

本征值(Eigenvalue)是线性代数与量子力学中的核心概念,用于描述线性变换对特定向量的作用特性。其数学定义如下:

给定一个方阵 ( 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 ) 的本征值,( mathbf{v} ) 为对应的本征向量。

核心要点解析

  1. 物理意义
    本征值反映了线性变换在特定方向(本征向量方向)上的缩放效应。例如:

    • 量子力学中,哈密顿算符的本征值对应系统能量
    • 机械振动中,刚度矩阵的本征值对应系统固有频率的平方
  2. 数学特性

    • 通过特征方程 ( det(A - lambda I) = 0 ) 求解
    • n阶矩阵最多有n个不同本征值
    • 实对称矩阵的本征值必为实数
  3. 应用场景

    • 主成分分析(PCA)中协方差矩阵的本征值决定数据主方向
    • 量子态测量时,可观测量的本征值对应可能测量结果
    • 结构力学中用于分析系统稳定性

示例说明

若矩阵 ( A = begin{pmatrix} 2 & 11 & 2 end{pmatrix} ),其本征值可通过解方程: $$ detbegin{pmatrix} 2-lambda & 11 & 2-lambda end{pmatrix} = (2-lambda) -1 = 0 $$ 得到 ( lambda_1 = 3 ) 和 ( lambda_2 = 1 ),对应的本征向量分别为 ( (1,1)^T ) 和 ( (1,-1)^T ),体现该变换在45°和135°方向的纯拉伸效应。

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