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(2008年试题,23)设A为三阶矩阵α1,α2为A的分别属于特征值一1,1的特征向量,向量α3满足Aα3=α2+α3,(I)证明α1,α2,α3线性无关;(Ⅱ)令P=(α1,α2,α3),求-1PAP.
(2008年试题,23)设A为三阶矩阵α1,α2为A的分别属于特征值一1,1的特征向量,向量α3满足Aα3=α2+α3,(I)证明α1,α2,α3线性无关;(Ⅱ)令P=(α1,α2,α3),求-1PAP.
admin
2019-03-08
93
问题
(2008年试题,23)设A为三阶矩阵α
1
,α
2
为A的分别属于特征值一1,1的特征向量,向量α
3
满足Aα
3
=α
2
+α
3
,(I)证明α
1
,α
2
,α
3
线性无关;(Ⅱ)令P=(α
1
,α
2
,α
3
),求
-1
PAP.
选项
答案
(I)假α
1
,α
2
,α
3
线性相关,则α
3
可由α
1
,α
2
线性表出,可设α
3
=k
3
α
1
+k
2
α
2
其中后k
1
,k
2
不全为0,否则由等式Aα
3
=α
2
+α
3
得到α
2
=0,不符合题设.因为α
1
,α
2
为矩阵A的分别属于特征值一1,1的特征向量,所以α
1
,α
2
相互独立,且有Aα
1
=一α
1
,Aα
2
=α
2
,则A%=A(k
1
α
1
+k
2
α
2
)=一k
1
α
1
+k
2
α
2
=α
2
+k
1
α
1
+k
2
α
2
.又α
1
,α
2
相互独立,等式中α
1
,α
2
的对应系数相等,即[*]显然此方程组无解.故假设不成立,从而可知α
1
,α
2
,α
3
线性无关.(Ⅱ)因为α
1
,α
2
,α
3
线性无关,所以矩阵P=(α
1
,α
2
,α
3
)可逆.由于AP=A(α
1
,α
2
,α
3
)=(一α
1
,α
2
,α
2
+α
3
)=(α
1
,α
2
,α
3
)[*]等式两边同时左乘矩阵P的逆矩阵P
-1
,可得[*]
解析
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考研数学二
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