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设3阶实对称矩阵A的特征值为λ1=一1,λ2=λ3=1,对应于A。的特征向量为ξ1=(0,1,1)T,求A.
设3阶实对称矩阵A的特征值为λ1=一1,λ2=λ3=1,对应于A。的特征向量为ξ1=(0,1,1)T,求A.
admin
2018-11-22
51
问题
设3阶实对称矩阵A的特征值为λ
1
=一1,λ
2
=λ
3
=1,对应于A。的特征向量为ξ
1
=(0,1,1)
T
,求A.
选项
答案
对应于λ
2
=2=λ
3
=1有两个线性无关的特征向量ξ
2
,ξ
3
,它们都与ξ
1
正交,故可取 [*]
解析
本题考查实对称矩阵的性质、齐次线性方程组的基础解系的求法及方阵对角化的应用.现再对几个有关问题加以说明:
(1)关于属于λ
2
=2=λ
3
=1的特征向量的求法:设
为属于λ
2
=2=λ
3
=1的特征向量,则由于实对称矩阵属于不同特征值的特征向量必正交的性质,有ξ
1
⊥X,即0x
1
+x
2
+x
3
=0,其系数矩阵为[0 1 1],它的秩为1,因此对应齐次线性方程含1个约束未知量,若取x
2
为约束未知量,则余下来的未知量x
1
和x
2
就是自由未知量,分别令x
1
=1,x
3
=0和x
1
=0,x
3
=一1,代入由自由未知量表示的通解x
2
=0x
1
一x
3
,即得基础解系;
ξ
2
和ξ
3
就是属于λ
2
=λ
3
=1的线性无关特征向量.不少考生由方程x
2
+x
3
=0只能求到一个非零解,常常求不出ξ
1
,其原因就在于没有掌握上述“先选取约束未知量,从而选取自由未知量,进而求出基础解系”的方法.
(2)如果令矩阵P=[ξ
1
ξ
2
ξ
3
],则P可逆(但不是正交阵),使P
—1
AP=D,于是可由A=PDP
—1
解出A来,但需要求一个逆矩阵,因此不如题解中的解法简单.
转载请注明原文地址:https://kaotiyun.com/show/OKg4777K
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考研数学一
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