矩阵运算与特征值计算器 返回
Matrix Calculator

矩阵运算与特征值计算器

在浏览器中即时计算矩阵加减乘、行列式、逆矩阵、转置、特征值/特征向量及线性方程组Ax=b。支持2×2至4×4,附CAE工程应用说明。

输入设置
矩阵尺寸
矩阵 A
矩阵 B(加减乘用)
运算
预设示例
det(A)
迹(Trace)
Frobenius范数
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理论公式

特征值问题:$\det(A - \lambda I) = 0$ → 特征多项式的根即为特征值

$$A\vec{v} = \lambda\vec{v}$$

逆矩阵(余子式展开):$A^{-1} = \dfrac{1}{\det(A)} \cdot \mathrm{adj}(A)$

LU分解:$A = LU$ → $Ly = b$(前代),$Ux = y$(回代)

迹等于特征值之和:$\mathrm{tr}(A) = \sum_i \lambda_i$

CAE应用: 有限元法中,求解广义特征值问题(K−λM)v=0(K为刚度矩阵,M为质量矩阵)是模态分析的基础。应力张量(对称矩阵)的特征值为主应力,特征向量为主应力方向。屈曲分析也以几何刚度矩阵K_σ的特征值形式建立。