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已知的一个特征向量。 (I)求参数a,b及特征向量p所对应的特征值; (Ⅱ)问A能否相似对角化,并说明理由。
已知的一个特征向量。 (I)求参数a,b及特征向量p所对应的特征值; (Ⅱ)问A能否相似对角化,并说明理由。
admin
2019-12-23
40
问题
已知
的一个特征向量。
(I)求参数a,b及特征向量p所对应的特征值;
(Ⅱ)问A能否相似对角化,并说明理由。
选项
答案
(I)设λ是特征向量p所对应的特征值,根据特征值的定义,有(A-λE)p﹦0,即 [*] 从而有方程组[*] 解得a﹦0,b﹦3,且特征向量p所对应的特征值为λ﹦2。 (Ⅱ)A的特征多项式为 |A-λE|﹦[*]﹦-(λ﹢1)(λ﹢2)
2
所以A的特征值为λ
1
﹦1,λ
2
﹦λ
3
﹦2。 对于单根λ
1
﹦1,可求得线性无关的特征向量恰有1个,故矩阵A可相似对角化的充分必要条件为对应重根λ
2
﹦λ
3
﹦2有2个线性无关的特征向量,即方程(A-2E)x﹦0有2个线性无关的解,系数矩阵A-2E的秩r(A-2E)﹦1。 [*] 故r(A-2E)﹦1,所以矩阵A可相似对角化。 本题考查矩阵的特征值与特征向量。题干已知矩阵的一个特征向量,根据特征值与特征向量的定义,可求得未知参数和特征值。n阶矩阵A可相似对角化的充分必要条件为A有n个线性无关的特征向量。
解析
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考研数学一
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