对于 矩阵 ,的确有较为简便的特征值、特征向量计算的方法:
容易证明对于秩 1 矩阵存在列向量 满足
命题 1 满足上述条件的 是秩 1 矩阵 的特征向量, 为其特征根;若 ,则 是 的特征向量,并且 对应的特征值为 .
证:
若 属于 的正交补空间,即 则
注:
而 ,所以 有 个线性相关的特征向量:
其中 ,这就是 特征系的全部构成.
这个结论可以做一点推广:
命题 2 若存在某 使得 ,于是,则 的特征向量与 相同;特征根为 (重数 1), (重数 ).
证:由命题 1 可知
若 则
下面我做一个示范:
取
所以 是特征向量,所对应的特征根为
而 所对应的特征向量:
很容易验证它们与 正交.