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  3. (10年)设A＝，正交矩阵Q使得QTAQ为对角矩阵．若Q的第1列为(1，2，1)T，求a，Q．

(10年)设A＝，正交矩阵Q使得QTAQ为对角矩阵．若Q的第1列为(1，2，1)T，求a，Q．

admin2017-05-26  35
问题 (10年)设A＝，正交矩阵Q使得QTAQ为对角矩阵．若Q的第1列为(1，2，1)T，求a，Q．
选项
答案由题设，ξ＝(1，2，1)T为A的一个特征向量，于是有Aξ＝λ1ξ，即 [*] 解得λ1＝2，a＝－1．所以A＝[*] 由A的特征方程 [*] 得A的特征值为2，5，－4． 对于特征值5，求齐次线性方程组(5I－A)χ＝0的基础解系，由 [*] 得通解χ1＝χ3，χ2＝－χ3(χ3任意)．令χ3＝1，得基础解系为(1，－1，1)T，将其单位化，得属于特征值5的一个单位特征向量为[*](1，－1，1)T． 同理可求得属于特征值－4的一个单位特征向量为[*](－1，0，1)T． [*] 故Q为所求的正交矩阵．
解析
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考研数学三

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