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(2010年试题,23)设1707正交矩阵Q使QTTAQ为对角阵,若Q的第一列为.求a,Q.
(2010年试题,23)设1707正交矩阵Q使QTTAQ为对角阵,若Q的第一列为.求a,Q.
admin
2013-12-18
70
问题
(2010年试题,23)设
1707正交矩阵Q使Q
T
TAQ为对角阵,若Q的第一列为
.求a,Q.
选项
答案
因为正交矩阵Q可使得矩阵A.对角化,所以正交矩阵Q的每一列均为矩阵A的特征向量.又正交矩阵Q的第一列为[*]故其为矩阵A的一个特征向量,设对应的特征值为λ
1
,则有[*]由此解得a=一1,λ
1
=2,则A=[*]令[*]则可得(λ+4)(λ一2)(λ一5)=0,即矩阵A的3个特征值为λ
1
=2,λ
2
=5,λ
3
=一4,对应于特征值λ
1
=2的特征向量为[*]由(λ
2
E—A)x=0,即[*]对系数矩阵作行变换得[*],则对应于A2=5的特征向量为ξ
2
=(1,一1,1)
T
.同理,由(λ
3
E—A)x=0,即[*],对系数矩阵作行变换:[*]的特征向量为ξ
3
=(一1,0,1)
T
因为矩阵A为实对称矩阵,且ξ
1
,ξ
2
,ξ
3
,是对应于不同特征值的特征向量,所以ξ
1
,ξ
2
,ξ
3
相互正交,ξ
1
已是单位向量,只需对ξ
2
,ξ
3
单位化即可.[*]取Q=(ξ
1
,η
2
,η
3
)[*]
解析
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考研数学二
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