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设A是n(n>1)阶矩阵,ξ1,ξ2,…,ξn是n维列向量,若ξN≠0,且Aξ1=ξ2,Aξ2=ξ3,…,Aξn-1=ξn,Aξn=0,证明: (1)ξ1,ξ2,…,ξn线性无关. (2)A不能相似于对角矩阵.
设A是n(n>1)阶矩阵,ξ1,ξ2,…,ξn是n维列向量,若ξN≠0,且Aξ1=ξ2,Aξ2=ξ3,…,Aξn-1=ξn,Aξn=0,证明: (1)ξ1,ξ2,…,ξn线性无关. (2)A不能相似于对角矩阵.
admin
2020-09-25
103
问题
设A是n(n>1)阶矩阵,ξ
1
,ξ
2
,…,ξ
n
是n维列向量,若ξ
N
≠0,且Aξ
1
=ξ
2
,Aξ
2
=ξ
3
,…,Aξ
n-1
=ξ
n
,Aξ
n
=0,证明:
(1)ξ
1
,ξ
2
,…,ξ
n
线性无关.
(2)A不能相似于对角矩阵.
选项
答案
(1)由题意A
k
ξ
1
=Aξ
k
=ξ
k+1
(k=1,2,…,n一1),A
n
ξ
1
=A
n-1
ξ
2
=…=Aξ
n
=0. 设有一组数x
1
,x
2
,…,x
n
使x
1
ξ
1
+x
2
ξ
2
+…+x
n
ξ
n
=0. 以A
n-1
左乘上式两边得x
1
ξ
n
=0,由于ξ
n
≠0,故x
1
=0,类似的可得x
2
=x
3
=…=x
n
=0,因此ξ
1
,ξ
2
,…,ξ
n
线性无关. (2)由题意得 A(ξ
1
,ξ
2
,…,ξ
n
)=(ξ
2
,ξ
3
,…,ξ
n
,0)=(ξ
1
,ξ
2
,…,ξ
n
)[*] 因ξ
1
,ξ
2
,…,ξ
n
线性无关,因此A与矩阵B=[*]相似,因R(B)=n一1,因此R(A)=n一1,因B的特征值全为0,因此A的特征值全为0,因此A的线性无关特征向量只有1个,因此A不可对角化.
解析
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考研数学三
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