已知n阶矩阵A满足A3=E． (1)证明A2—2A一3E可逆． (2)证明A2+A+2E可逆．

admin2017-10-21 9

问题已知n阶矩阵A满足A³=E．
(1)证明A²—2A一3E可逆．
(2)证明A²+A+2E可逆．

选项

答案通过特征值来证明，矩阵可逆的充要条件是0不是它的特征值．由于A³=E，A的特征值都满足λ³=1． (1)A²一2A一3E=(A一3E)(A+E)，3和一1都不满足λ³=1，因此都不是A的特征值．于是(A一3E)和(A+E)都可逆，从而A²一2A一3E可逆． (2)设A的全体特征值为λ₁，λ₂，…，λ_n，则A²+A+2E的特征值λ_i²+λ_i+2，i=1，2，…．n．由于λ_i³=1，λ_i或者为1，或者满足λ_i²+λ_i+1=0．于是λ_i²+λ_i+2或者为4，或者为1，总之都不是0．因此A²+A+2E可逆．

解析

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考研数学三

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=__________
设A是m×n矩阵，若ATA=0，证明：A=0．
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设α1，α2，α3是四元非齐次线性方程组AX=b的三个解向量，r(A)=3，且α1+α2=，则方程组AX=b的通解为__________．
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