设矩阵A=仅有两个不同的特征值,若A相似于对角矩阵,求a,b的值,并求可逆矩阵P,使P﹣1AP为对角矩阵.

admin2021-03-15  21

问题 设矩阵A=仅有两个不同的特征值,若A相似于对角矩阵,求a,b的值,并求可逆矩阵P,使P﹣1AP为对角矩阵.

选项

答案由|λE-A|=[*]=(λ-b)(λ-1)(λ-3)=0, 得特征值λ1=1,λ2=3,λ3=b. 由题设矩阵A仅有两个不同特征值,故b=1或b=3. 1°若b=1.因为A可相似对角化,所以r(A-E)=1,故a=1. (A-E)X=0的基础解系为ξ1=(1,-1,0)T,ξ2=(0,0,1)T. (A-3E)X=0的基础解系为ξ3=(1,1,1)T, 取P=(ξ1,ξ2,ξ3)=[*],则P-1AP=[*]. 2°若b=3,因为A可相似对角化,所以r(A-3E)=1,故a=-1. (A-E)X=0的基础解系为ξ1=(-1,1,1)T, (A-3E)X=0的基础解系为ξ2=(0,0,1)T,ξ3=(1,1,0)T, 取P=(ξ1,ξ2,ξ3)=[*],则P-1AP=[*].

解析
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