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Numerische Berechnung von Eigenwerten einer Matrix A

Zur numerischen Lösung des Eigenwertproblems gibt es spezielle Methoden, die nicht auf der Definition der Eigenwerte als Nullstellen des charakteristischen Polynoms beruhen. Manche Verfahren liefern nur einzelne Eigenwerte, andere liefern sämtliche.

Inverse Iteration , Verfahren zur Berechnung einzelner Eigenwerte. Dem Verfahren liegt folgender Algorithmus zugrunde:

1. Wähle Startvektor mit Länge 1. Wähle Zahl , in deren Nähe Eigenwert gesucht wird.

2. Löse das lineare Gleichungssystem

3. Setze

und gehe nach 2.

(Beachte, daß die Matrix in 2. in jedem Iterationsschritt gleich ist; man kann daher vorteilhaft die LR-Zerlegung dieser Matrix einsetzen.)

Unter der Annahme, daß für die Eigenwerte von A gilt:

konvergiert die Folge

gegen die Zahl , aus der sich berechnen läßt; dabei wird unterstellt, daß die i-te Komponente des Eigenvektors zu von Null verschieden ist: für hinreichend große k ist dann auch .

Die Folge der Vektoren konvergiert unter den genannten Voraussetzungen gegen einen Eigenvektor zu .

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