设α=[1,2,3,4]T,β=[3,一2,一1,1]T,A=αβT. (I)求A的特征值,特征向量; (Ⅱ)问A能否相似于对角阵,说明理由.

admin2014-04-16  39

问题 设α=[1,2,3,4]T,β=[3,一2,一1,1]T,A=αβT
(I)求A的特征值,特征向量;
(Ⅱ)问A能否相似于对角阵,说明理由.

选项

答案法一[*][*]故A有特征值λ=0(四重根).当λ=0时,由(λE一A)x=0,即Ax=0,Ax=0的同解方程为3x1—2x2一x3+x4=0.因r(A)一r(αβT)≤r(α)=1(α≠0)A≠0,故r(A)=1.故λ=0为四重根时,线性无关的特征向量只有三个,故A不能相似于对角阵.法二r(A)=r(αβT)≤r(α)=1.又A≠0,故r(A)=1,|A|=0.故A有特征值λ=0.对应的特征向量满足(OE—A)x=0,即Ax=αβTx=0,其同解方程组为3x1—2x2一x3+x4=0.解得对应的特征向量为ξ1=[2,3,0,0]T,ξ2=[1,0,3,0]T,ξ3=[1,0,0,一3]T,A的对应于λ=0的全体特征向量为走k1ξ1+k2ξ2+k3ξ3,其中k1,k2,k3为不同时为零的任意常数.故知λ=0至少是A的三重特征值,设第4个特征值为λ4由[*]故λ=0是四重特征值,但对应的线性无关特征向量只有3个.故A不能相似于对角阵.

解析
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