Das bedeutet wiederum, dass die Determinante 0 sein muss: det(A-λE)=0. Diese Determinante nennt man dann "charakteristisches Polynom". Die Nullstellen dieses Polynoms sind dann die Eigenwerte. Nun zur Bestimmung der Eigenvektoren. Eigenwerte und eigenvektoren rechner in online. Dafür setzt man den Eigenvektor in die Gleichung anstelle des λ ein und erhält so ein Gleichungssystem das man lösen kann. Die Lösung dieses Gleichungssystems ist dann der Eigenvektor bzw. die Eigenvektoren. Beispiel: Am Beispiel der Matrix bestimmen wir mal die Eigenwerte: Setzt sie wie oben beschrieben in die Gleichung (A-λE)=0 ein, dann erhaltet ihr: Dann Berechnet ihr die Determinante dazu: Die Nullstellen des Polynoms sind dann eure Eigenwerte. Also in diesem Fall λ 1, 2 =2 und λ 3 =-2. Jetzt gehts weiter mit den Eigenvektoren, dazu setzt ihr wie oben beschrieben die Eigenwerte für λ ein, erstmal die 2: Dann muss man das Gleichungssystem lösen und erhällt durch Umformung: Der Vektor lässt sich so leicht ablesen: Die Eigenvektoren sind dann alle Vielfachen dieses Vektors!
Beispiel 4 Zurück zu unserem vorherigen Beispiel.
Eigenwerte berechnen. Zuerst möchte ich erklären, wie man auf das Verfahren überhaupt kommt. Man kann die Eigenwertgleichung in folgender Form schreiben: A – λ Ε x ⇀ = 0 Dabei ist E eine Einheitsmatrix (auf den Diagonalen stehen Einsen, ansonsten überall Nullen) von der Größe von A. Dies ist offensichtlich ein lineares Gleichungssystem, welches formal durch eine inverse Matrix von (A-λE) gelöst werden kann. Eigenwerte und Eigenvektoren, Eigenwertproblem | Mathematik - Welt der BWL. x ⇀ = A – λ Ε – 1 · 0 ⇀ x ⇀ = 0 ⇀ Wenn die Matrix invertierbar ist, so entspricht die Lösung dem Nullvektor. Diese (triviale) Lösung haben wir aber beim Aufstellen der Eigenwertgleichung explizit ausgeschlossen. Das heißt wir wollen nicht, dass die Matrix (A-λE) invertierbar ist und sie ist genau dann nicht invertierbar, wenn ihre Determinante gleich Null ist. Damit haben wir auch schon eine Bedingung für die Berechnung von Eigenwerten: Die Determinante von (A-λE) muss Null sein. det A – λ E = 0 Man berechnet die Determinante von (A-λE) und bekommt ein Polynom mit Lambdas (auch charakteristisches Polynom genannt), welches gleich Null gesetzt wird.