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已知A是3阶矩阵,α1,α2,α3是线性无关的3维列向量组,满足 Aα1=一α1一3α2—3α3,Aα2=4α1+4α2+α3,Aα3=一2α1+3α3. ①求A的特征值. ②求A的特征向量. ③求A*一6E的秩.
已知A是3阶矩阵,α1,α2,α3是线性无关的3维列向量组,满足 Aα1=一α1一3α2—3α3,Aα2=4α1+4α2+α3,Aα3=一2α1+3α3. ①求A的特征值. ②求A的特征向量. ③求A*一6E的秩.
admin
2018-05-23
87
问题
已知A是3阶矩阵,α
1
,α
2
,α
3
是线性无关的3维列向量组,满足
Aα
1
=一α
1
一3α
2
—3α
3
,Aα
2
=4α
1
+4α
2
+α
3
,Aα
3
=一2α
1
+3α
3
.
①求A的特征值.
②求A的特征向量.
③求A*一6E的秩.
选项
答案
①记P=(α
1
,α
2
,α
3
),因为α
1
,α
2
,α
3
是线性无关,所以P是可逆矩阵. AP=(Aα
1
,Aα
2
,Aα
3
)=(一α
1
一3α
2
—3α
3
,4α
1
+4α
2
+α
3
,一2α
1
+3α
3
)=(α
1
,α
2
,α
3
)[*] 记B=[*]则AP=PB,即P
-1
AP=B,A与B相似,特征值一样. 求B的特征多项式 |λE—B|=[*]=(λ一1)(λ一2)(λ一3). 得A的特征值为1,2,3. ②先求B的特征向量,用P左乘之得到A的特征向量.(如果Bη=λη,则P
-1
APη=λη,即A(Pη)=λ(Pη).) 对于特征值1: [*] B的属于特征值1的特征向量(即(B—E)x=0的非零解)为c(1,1,1)
T
,c≠0.则A的属于特征值1的特征向量为c(α
1
+α
2
+α
3
)
T
,c≠0. 对于特征值2: [*] B的属于特征值2的特征向量(即(B一2E)x=0的非零解)为c(2,3,3)
T
,c≠0.则A的属于特征值2的特征向量为c(2α
1
+3α
2
+3α
3
)
T
,c≠0. 对于特征值3: [*] B的属于特征值3的特征向量(即(B一3E)x=0的非零解)为c(1,3,4)
T
,c≠0.则A的属于特征值3的特征向量为c(α
1
+3α
2
+4α
3
)
T
,c≠0. ③由A的特征值为1,2,3,|A|=6.于是A*的特征值为6,3,2,A*一6E的特征值为0,一3,一4. [*]
解析
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考研数学三
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已知A是3阶矩阵,α1,α2,α3是线性无关的3维列向量组,满足Aα1=一α1—3α2—3α3,Aα2=4α1+4α2+α3,Aα3=一2α1+3α3.①求A的特征值.②求A的特征向量.③求A*一6E的秩.
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