设A是n阶实对称矩阵,满足A4+2A3+A2+2A=0,若秩r(A)=r,则行列式|A+3E|=_______.

admin2018-06-12  38

问题 设A是n阶实对称矩阵,满足A4+2A3+A2+2A=0,若秩r(A)=r,则行列式|A+3E|=_______.

选项

答案3n-r

解析 由A是实对称矩阵知A必可相似对角化,而当A~∧时,∧由A的n个特征值所构成.只要能求出对角矩阵∧,根据|A|=Пλi就可以求出行列式|A+3E|的值.
    设λ是矩阵A的任一特征值,α是属于特征值λ的特征向量,即Aα=λα(α≠0),则
    A2α=λ2α,A3α=λ3α,A4α=λ4α.
    于是(λ4+2λ3+λ2+2λ)α=0,α≠0.
    即有λ4+2λ3+λ2+2λ=λ(λ+2)(λ2+1)=0.
    因为实对称矩阵的特征值必是实数,故A的特征值取自-2与0.那么由r(A)=r,得到

    即矩阵A的特征值是-2(r重),0(n-r重).因此A+3E的特征值是1(r重),3(n-r重).从而
    |A+3E|=3n-r
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