哈密尔顿

第一篇:哈密尔顿

       哈密尔顿—凯莱定理:A是 n 阶方阵,F A(x)是A的特征多项式,则F A(A)= 0。

       扰动方法的证明:

       1)如果A对角矩阵,直接验证。

       2)如果A是特征值互相不同的复矩阵,利用相似变换,归结为1)。

       3)对于一般复矩阵A,考虑另一个矩阵B,使得A+kB的特征值互相不同,利用2),有A+kB的特征多项式在矩阵A+kB的值是0。令 k 趋于0 即可。

       注1:A+kB的特征多项式各个系数都是复数变量k的多项式。当然关于k连续,可以取极限,极限是A的特征多项式。

       注2:关于B的存在性,可以利用:

       每一个复方阵相似于一个上三角矩阵,对角元是所有特征值。

       这个事实来构造B。比如可以选B也是上三角矩阵,而且在A的相同对角元的位置处令B的元素互相不同就可以使得A+kB的特征值互相不同了。

       二。哈密顿-凯莱定理的应用

       应用主要有这几个方面

       1.计算矩阵多项式的值;

       2.计算方阵的高次幂;

       3.计算矩阵的逆;

       4.求矩阵的最小多项式;

       5.证明有关矩阵多项式为0的问题。

       具体见附件:

       ..高等代数专题学习资料---凯莱-哈密顿定理的应用