2. 考研
  3. 设3阶对称矩阵A的特征向量值λ1=1，λ2=2，λ3=-2，又a1=(1，-1，1)T是A的属于λ1的一个特征向量，记B=A5-4A3+E，其中E为3阶单位矩阵． (I)验证a1是矩阵B的特征向量，并求B的全部特征值与特征向量； (Ⅱ)求矩

设3阶对称矩阵A的特征向量值λ1=1，λ2=2，λ3=-2，又a1=(1，-1，1)T是A的属于λ1的一个特征向量，记B=A5-4A3+E，其中E为3阶单位矩阵． (I)验证a1是矩阵B的特征向量，并求B的全部特征值与特征向量； (Ⅱ)求矩

admin2014-07-06  109
问题 设3阶对称矩阵A的特征向量值λ1=1，λ2=2，λ3=-2，又a1=(1，-1，1)T是A的属于λ1的一个特征向量，记B=A5-4A3+E，其中E为3阶单位矩阵．
    (I)验证a1是矩阵B的特征向量，并求B的全部特征值与特征向量；
    (Ⅱ)求矩阵B．
选项
答案(Ⅰ)容易验证Ana1=λ1na1(n=1，2，3，…)， 于是Ba1=(A5+4A3+E)a1=(λ15-4λ13+1)a1=-2a1． 于是-2是矩阵B的特征值，k1a1是B属于特征值-2的全部特征向量(k1∈R，非零)． 同理可求得矩阵B的另外两个特征值1，1； 因为A为实对称矩阵，则B也为实对称矩阵，于是矩阵B属于不同特征值的特征向量正 交．设B的属于1的特征向量为(x1，x2，x3)T，则有方程x1-x2+x3=0， 于是求得B的属于1的全部特征向量为β=k2a2+k3a3，其中 a2=(-1，0，1)T，a3=(1，1，0)T，k2，k3∈R，不全为零． (Ⅱ)令矩阵P=(a1a2，a3)=[*]，则P1BP=diag(-2，1，1)，于是 B=P*diag(-2，1，1)P-1=[*]
解析
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考研数学一

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