幂法,反幂法求解矩阵最大最小特征值及其对应的特征向量
数值计算解矩阵的按模最大最小特征值及对应的特征向量
一.幂法
1. 幂法简介:
当矩阵A满足一定条件时,在工程中可用幂法计算其主特征值(按模最大)
及其特征向量。矩阵A需要满足的条件为:
|,|,|,|,...,|,|,0,,为A的特征值(1) 12ni
x,x,...,x(2) 存在n个线性无关的特征向量,设为 12n1.1计算过程:
n(0)(0)对任意向量x,有x,,u,,不全为0,则有 ,iii,1i
(k,1)(k)k,1(0),,,xAx...Ax
nn11k,k,,,Aαuαλu,,iiiii
11i,i,
,,,, k,1k,1k,1n2,,,,,λu()au?()au11122nn,,,,11,,
k,1,,,u111
,2||可见,当越小时,收敛越快;且当k充分大时,有,1
11(k,)k,1(k,),,,xu,x,111(k,1),,,,x1,对应的特征向量即是。 )(k)(kkx,xu,,,111,
2 算法实现
,(1).输入矩阵A,初始向量x,误差限,最大迭代次数N
(k)x(k),(2).k,1,,0;y,(k)max(abs(x)
,(3).计算x,Ay,,max(x);
,,,,(4).若|,|,,输出,y,否则,转(5)
(5).若 k,N, 置k,k,1,,,,,转3 ,否则输出失败信息,停机.
3 matlab程序代码
function [t,y]=lpowerA,x0,eps,N) % t 为所求特征值,y是对应特征向量
k=1;
, z=0; % z 相当于
y=x0./max(abs(x0)); %
化初始向量
x=A*y; % 迭代格式
b=max(x); % b 相当于 ,
if abs(z-b)
要求