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已知A是3阶矩阵,α1,α2,α3是3维线性无关列向量,且Aα1=3α1+3α2-2α3,Aα2=-α2,Aα3=8α1+6α2-5α3. (Ⅰ)写出与A相似的矩阵B; (Ⅱ)求A的特征值和特征向量; (Ⅲ)求秩r(A+E).
已知A是3阶矩阵,α1,α2,α3是3维线性无关列向量,且Aα1=3α1+3α2-2α3,Aα2=-α2,Aα3=8α1+6α2-5α3. (Ⅰ)写出与A相似的矩阵B; (Ⅱ)求A的特征值和特征向量; (Ⅲ)求秩r(A+E).
admin
2015-05-07
43
问题
已知A是3阶矩阵,α
1
,α
2
,α
3
是3维线性无关列向量,且Aα
1
=3α
1
+3α
2
-2α
3
,Aα
2
=-α
2
,Aα
3
=8α
1
+6α
2
-5α
3
.
(Ⅰ)写出与A相似的矩阵B;
(Ⅱ)求A的特征值和特征向量;
(Ⅲ)求秩r(A+E).
选项
答案
(Ⅰ)由于A(α
1
,α
2
,α
3
)=(3α
1
+3α
2
-2α
3
,-α
2
,8α
1
+6α
2
-5α
3
)=(α
1
,α
2
,α
3
)[*] 令P=(α
1
,α
2
,α
3
),因α
1
,α
2
,α
3
线性无关,故P可逆. [*],则有P
-1
AP=B,即A与B相似. (Ⅱ)[*] 可知矩阵B的特征值为-1,-1,-1,故矩阵A的特征值为-1,-1,-1. 对于矩阵B,由 -E-B=[*],得特征向量(0,1,0)
T
,(-2,0,1)
T
, 那么由Bα=λα即(P
-1
AP)α=λα,得A(Pα)=A(Pα).所以 [*]=(α
1
,α
2
,α
3
)[*]=α
2
,[*]=(α
1
,α
2
,α
3
)[*]=-2α
1
+α
3
是A的特征向量,于是A属于特征值-1的所有特征向量是 k
1
α
2
+k
2
(-2α
1
+α
3
),其中k
1
,k
2
不全为0. (Ⅲ)由A~B有A+E~B+E,故r(A+E)=r(B+E)=1.
解析
转载请注明原文地址:https://kaotiyun.com/show/7Y54777K
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考研数学一
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