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设A是n阶正交矩阵,λ是A的实特征值,α是相应的特征向量.证明λ只能是±1,并且α也是AT的特征向量.
设A是n阶正交矩阵,λ是A的实特征值,α是相应的特征向量.证明λ只能是±1,并且α也是AT的特征向量.
admin
2016-10-20
41
问题
设A是n阶正交矩阵,λ是A的实特征值,α是相应的特征向量.证明λ只能是±1,并且α也是A
T
的特征向量.
选项
答案
按特征值定义,对于Aα=λα,经转置得 α
T
A
T
=(Aα)
T
=(Aα)
T
=λα
T
, 因为A
T
A=E,从而 α
T
α=α
T
A
T
Aα=(λα
T
)(λα)=λ
2
α
T
α, 则 (1-λ
2
)α
T
α=0. 因为α是实特征向量,α
T
α=x
1
2
+x
2
2
+…+x
n
2
>0,可知λ
2
=1,由于λ是实数,故只能是1或-1. 若λ=1,从Aα=α,两边左乘A
T
,得到A
T
α=A
T
Aα=α,即α是A
T
关于λ=1的特征向量.
解析
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考研数学三
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