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设A为三阶实对称矩阵,且满足A2+2A=O。已知A的秩r(A)=2。 (Ⅰ)求A的全部特征值; (Ⅱ)当k为何值时,矩阵A+kE为正定矩阵,其中E为三阶单位矩阵。
设A为三阶实对称矩阵,且满足A2+2A=O。已知A的秩r(A)=2。 (Ⅰ)求A的全部特征值; (Ⅱ)当k为何值时,矩阵A+kE为正定矩阵,其中E为三阶单位矩阵。
admin
2018-04-18
45
问题
设A为三阶实对称矩阵,且满足A
2
+2A=O。已知A的秩r(A)=2。
(Ⅰ)求A的全部特征值;
(Ⅱ)当k为何值时,矩阵A+kE为正定矩阵,其中E为三阶单位矩阵。
选项
答案
(Ⅰ)设λ为A的一个特征值,对应的特征向量为α,则Aα=λα(α≠0),且 A
2
α=λ
2
α。 于是 (A
2
+2A)α=(λ
2
+2λ)α。 由A
2
+2A=O可知 (λ
2
+2λ)α=0。 又因α≠0,故有λ
2
+2λ=0,故λ=一2或λ=0。 因为实对称矩阵A必可以对角化,且r(A)=2。所以 [*] 因此,矩阵A的全部特征值为λ
1
=λ
2
=一2,λ
3
=0。 (Ⅱ)矩阵A+kE仍为实对称矩阵,由(Ⅰ)知,A+kE的全部特征值为一2+k,一2+k,k。 于是,当k>2时,矩阵A+kE的全部特征值大于零,即矩阵A+kE为正定矩阵。
解析
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考研数学三
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