设3阶实对称矩阵A的特征值λ1=1,λ2=2,λ3=一2,α1=(1,一1,1)T是A的属于特征值λ1的一个特征向量,记B=A5一4A3+E,其中E为3阶单位矩阵. (1)验证α1是矩阵B的特征向量,并求B的全部特征值与特征向量; (2)求矩阵B.

admin2020-03-16  24

问题 设3阶实对称矩阵A的特征值λ1=1,λ2=2,λ3=一2,α1=(1,一1,1)T是A的属于特征值λ1的一个特征向量,记B=A5一4A3+E,其中E为3阶单位矩阵.
(1)验证α1是矩阵B的特征向量,并求B的全部特征值与特征向量;
(2)求矩阵B.

选项

答案(1)由Aα11得A2α1=Aα11,依次递推,则有A3α13,A5α11,故 Bα1=(A5一4A3+E)α1=A5α1一4A3α11=-2α1,即α1是矩阵B的属于特征值一2的特征向量. 由关系式B=A5-4A3+E及A的3个特征值λ1=1,λ2=2,λ3=-2得B的3个特征值为μ1=-2,μ2=1,μ3=1. 设α2,α3为B的属于μ23=1的两个线性无关的特征向量,又由A为对称矩阵,则B也是对称矩阵,因此α1与α2、α3正交,即α1Tα2=0,α1Tα3=0.因此α2,α3可取为下列齐次线性方程组两个线性无关的解,即 [*]

解析
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