步骤: 1. 2. 计算
1. 2. 3.
3 if 4
then
, go to 2
stop
为说明上述算法的正确性,我们试证明下述定理
定理二:在定理一的条件下,规范化向量序列值
对应的特征向量,而向量序列,即
收敛于矩阵A按模最大的特征
收敛于
的绝对值最大的分量
与
证 一般
故
又
故
现在举一例说明幂法的使用方法: 1.用幂法求矩阵
按模最大特征值
和对应的特征向量
迭代7次的结果列于
解 取初始向量下表 k
,计算出和
0 1 1 1 1 274 95 -184
2 44.43277 14.84322 -29.64262 3 44.92333 14.97623 -29.95048
1 1 1
1 0.34672 -0.67153 1 0.33413 -0.66727 1 0.33337 -0.66670
4 44.99572 14.99865 -29.99722 5 44.99959 14.99988 -29.99974 6 44.99953 14.99983 -29.99968 7 44.99953 14.99983 -29.99968
1 0.33334 -0.66667 1 0.33333 -0.66667 1 0.33333 -0.66667 1 0.33333 -0.66667
由上可见经过7次迭代,的值已稳定到小数后5位,故所求和对应的特征向量可取作:
的按模最大特征值
本题矩阵的三个特征值和对应的特征向量不难求出为
与
将
规范化即得
。
幂法的几点解释:
是r重根时,上述两定理仍成立。
(1)若矩阵证: 由
的按模最大特征值
可得
(2)定理一的证明中,所取初始向量可能得不到按模的最大特征值。
的这个假定是不可少的,否则就
(3)幂法的收敛速度,虽然与初始向量的选取有关,但主要取决于比值的
大小,当时,幂法收敛很慢,甚至失去使用价值,若越小,则收敛
速度越快,平移原点法就是基于上述基本思想来加快收敛速度的。 具体说明:若则有:
-p为矩阵A-pI的特征值(其中p为一数值)
是矩阵A的特征值,其相应特征向量为
即A
=
事实上:(A-pI)=(-p)
如果满足: 而且还满足: