Вектор x называется собственным вектором линейного оператора (или матрицы A), если найдётся такое число , что
(х)= (х) или Ах= х
Число называется собственным (характеристическим ) значением (числом ) оператора (или матрицы А), соответствующим вектору х. Определение (7) может быть записано в виде:
х=0
Характеристическим уравнением оператора (или матрицы А) называется уравнение:
где определитель называется характеристическим многочленом оператора (или матрицы А). Характеристический многочлен линейного оператора не зависит от выбора базиса.
Матрица оператора в базисе, состоящем из его собственных векторов с собственными значениями является диагональной:
И обратно, если матрица А линейного оператора в некотором базисе является диагональной (10), то все векторы этого базиса – собственные векторы оператора с собственными значениями