特徵向量
觀念
求出特徵值 後, 的所有解構成 的零核空間,叫特徵空間 (eigenspace),其中的非零向量就是特徵向量。因為解不唯一(任何非零倍數都是),通常取一個代表,例如讓某個非零分量為 1。
算例:,:,第一列 ,取 。:,。驗算 。
時只需用一列非零的方程(另一列必成比例)。不同特徵值的特徵向量線性獨立;實對稱矩陣中,不同特徵值的特徵向量還互相正交。
特徵向量是「變換的主軸」:PCA 的主成分、量子力學的本徵態、結構工程的振動模態都是特徵向量。
例題
已知 是 的特徵向量,求對應的特徵值 。
看解法與答案
特徵向量的定義:,乘完方向不變只被伸縮。所以先算 。
第一分量:;第二分量:。
比較:第一分量 ,第二分量也等於 ,所以 。
答案:
用在哪裡
- 金融殖利率曲線做 PCA,前三個特徵向量依序是整條平移、長短端反向、中段凸起,合計解釋九成以上的變動。
- 電腦Google 早期的 PageRank 是網頁連結矩陣對應特徵值 1 的特徵向量,每個分量代表一個網頁的重要度。
插畫

學習路徑
先學會
- 特徵值 大一
學完可以接著學
- 對角化 大一
互動練習在本機版
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