Humboldt-Universität zu Berlin, Institut für Informatik
Eigenwert
Definition:
Eine Zahl z aus K heißt ein Eigenwert von f, wenn
es zu z einen
Vektor v ungleich Null gibt, für den
f(v) = zv
gilt.
Der also unter Wirkung von f seine Richtung
nicht ändert.
Dabei sind:
K ist ein
Körper
z.B. Körper R der reellen Zahlen
f: V -> V ist ein
Endomorphismus
Wenn der Grundkörper der Körper R der reellen Zahlen ist, kann es vorkommen, daß nicht alle
Eigenwerte reel sind. Um dennoch auf die Existenz von Eigenwerten nicht zu verzichten, muß der Grundkörper
erweitert werden zum Körper C der komplexen Zahlen.
Hier
der Algorithmus und ein Beispiel zur Berechnung von Eigenwerten
Eigenschaften:
- Seien z1 ... zm paarweise verschiedene Eigenwerte von f und
v1,...,vm
zugehörige Eigenvektoren, dann ist { v1,...,vm} linear unabhängig.
- Die Nullstellen des
charakteristischen Polynoms
der Darstellungsmatrix von f sind die Eigenwerte von f.
- Jeder Eigenwert von A ist auch Nullstelle des
Minimalpolynoms
von A.
- Wenn A aus Mnn lauter verschiedene Eigenwerte hat, so besitzt Rn
eine Basis aus Eigenvektoren von A.
- Sei z ein Eigenwert von f : V -> V , dann ist z 2 ein Eigenwert von
f2 = f o f.
bzw.:
- Wenn z1 ... zn die Eigenwerte von A sind, so sind
die Eigenwerte von Ai gerade die Zahlen
z1i + ... + zni.
- Wenn A eine symmetrische Matrix ist, so sind alle Eigenwerte von A reell.
- Die Spur einer Matrix A ist die Summe ihrer Eigenwerte:
Sp(A) = z1 + ... + zn
- Seien z1 ... zn die Eigenwerte der Matrix A, dann ist
si = z1i + ... + zni
= Sp(Ai ).
- Wenn f(A) = 0 ist, so gilt f(zi) = 0, für alle Eigenwerte
zi von A.
- Die Eigenwerte einer
selbstadjungierten Abbildung
sind reell.
- Sei f: V -> V normal. Wenn alle Eigenwerte von f reell sind, so ist f selbstadjungiert.
Wenn alle Eigenwerte von f den Betrag 1 haben, so ist f unitär.
- Wenn f nicht injektiv ist, dann ist 0 ein Eigenwert von f.
0 ist Eigenwert von f <==> ker(f) ist ungleich 0
Fragen oder Ergänzungswünsche bzw. Vorschläge an
scholz@informatik.hu-berlin.de
Erstellt am < 08-06-95 > , zuletzt geändert am < 08-06-95
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