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A,B均为n阶非零矩阵,且A2+A=0,B2+B=0,证明:λ=-1必是矩阵A与B的特征值.若AB=BA=0,α与β分别是A与B属于特征值λ=-1的特征向量,证明:向量组α,β线性无关.
A,B均为n阶非零矩阵,且A2+A=0,B2+B=0,证明:λ=-1必是矩阵A与B的特征值.若AB=BA=0,α与β分别是A与B属于特征值λ=-1的特征向量,证明:向量组α,β线性无关.
admin
2018-04-15
25
问题
A,B均为n阶非零矩阵,且A
2
+A=0,B
2
+B=0,证明:λ=-1必是矩阵A与B的特征值.若AB=BA=0,α与β分别是A与B属于特征值λ=-1的特征向量,证明:向量组α,β线性无关.
选项
答案
因为(E+A)A=0,A≠0,知齐次方程组(E+A)x=0有非零解,即行列式|E+A|=0.所以λ=-1必是矩阵A的特征值.同理,λ=-1也必是矩阵B的特征值. 类似地,由AB=0,B≠0,知行列式|A|=0,所以λ=0必是矩阵A的特征值,同理,λ=0也必是矩阵B的特征值. 对于Aα=-α,用矩阵B左乘等式的两端有BAα=-Bα,又因为BA=0,故Bα=0-0α. 即α是矩阵B属于特征值λ=0的特征向量. 那么,α与β是矩阵B的不同特征值的特征向量,因而α,β线性无关.
解析
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考研数学一
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