Нехай
- довільний векторний простір,
,
. В
лінійний оператор
визначається матрицею
,
,
– одинична матриця і
- деяке невідоме.
Означення 15. Матриця виду
називається характеристичною матрицю для
, тобто матриця виду:
,
а
називається характеристичним многочленом матриці
, корені якого називаються характеристичними коренями цієї матриці:
– характеристичне рівняння матриці
.
Визначник
матриці
є многочленом
го степеня від
. (Корені цього многочлена можуть бути як дійсними так і комплексними).
Так як матриці лінійного оператора
в різних базисах подібні, а визначники подібних матриць рівні між собою, то характеристичні рівняння, а отже і характеристичні корені лінійного оператора
однакові.
Означення 16. Сукупність характеристичних коренів лінійного оператора
з врахуванням їх кратності називається спектром лінійного оператора
. Якщо всі характеристичні корені лінійного оператора
різні, то спектр називають простим.
Теорема 17. Для того, щоб число
з поля
було власним значенням лінійного оператора
, необхідно і достатньо, щоб воно було характеристичним коренем цього оператора.