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设α为3维单位列向量,E为3阶单位矩阵,则矩阵E一ααT的秩为________.
设α为3维单位列向量,E为3阶单位矩阵,则矩阵E一ααT的秩为________.
admin
2018-07-31
66
问题
设α为3维单位列向量,E为3阶单位矩阵,则矩阵E一αα
T
的秩为________.
选项
答案
2.
解析
记矩阵A=E一αα
T
,则由α
T
α=1,易得A
2
=A,由此知A不可逆.(否则A可逆,用A
—1
左乘A
2
=A两端,得A=E,这与A≠E矛盾(若A=E,则αα
T
=O,但αα
T
≠O)),所以A不可逆(由此也可知A的秩小于3),因此A有特征值为0.设A按列分块为A=(β
1
,β
2
,β
3
),则由A
2
=A可得Aβ
j
=β
j
(j=1,2,3).这表明β是A的属于特征值1的特征向量.以上说明A有特征值λ
1
=0,λ
2
=1.再由A的全部特征值之和=A的主对角线元素之和=3一a
1
2
—a
2
2
—a
3
2
=3一1=2,知A的另一特征值λ
3
=1.因此,A的全部特征值为0,1,1.因为A是3阶实对称矩阵,所以,A相似于对角矩阵M=diag(0,1,1).因相似矩阵有相同的秩,从而得r(A)=r(M)=2.
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考研数学一
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