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已知三阶矩阵A与三维向量x,使得向量组x,Ax,A2x线性无关,且满足A2x=3Ax-2A2x。 (Ⅰ)记P=(x,Ax,A2x),求三阶矩阵B,使A=PBP-1; (Ⅱ)计算行列式|A+E|。
已知三阶矩阵A与三维向量x,使得向量组x,Ax,A2x线性无关,且满足A2x=3Ax-2A2x。 (Ⅰ)记P=(x,Ax,A2x),求三阶矩阵B,使A=PBP-1; (Ⅱ)计算行列式|A+E|。
admin
2018-04-08
48
问题
已知三阶矩阵A与三维向量x,使得向量组x,Ax,A
2
x线性无关,且满足A
2
x=3Ax-2A
2
x。
(Ⅰ)记P=(x,Ax,A
2
x),求三阶矩阵B,使A=PBP
-1
;
(Ⅱ)计算行列式|A+E|。
选项
答案
(Ⅰ)求B,使A=PBP
-1
成立,等式两边右乘P,即AP=PB成立。 由题设知,AP=A(x,Ax,A
2
x)=(Ax,A
2
x,A
3
x),又A
3
x=3Ax一2A
2
x,故有AP=(Ax,A
2
x,3Ax-2A
2
x)=(x,Ax,A
2
x) [*] 即如果取 [*] 此时的B满足A=PBP
-1
,即为所求。 (Ⅱ)由(Ⅰ)及矩阵相似的定义知,A与B相似。由矩阵相似的性质:若A~B,则f(A)~f(B),则A+E与B+E也相似。又由相似矩阵的行列式相等,得|A+E|=|B+E|=[*]=一4。
解析
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考研数学一
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