设3阶矩阵A=的秩R(A)=1,α1=(1,-2,1)T,α2=(1,1,-1)T,α3=(2,1,-2)T是A的特征向量. (Ⅰ)求矩阵A; (Ⅱ)求方程组AX=b的通解。其中b=(2,1,-2)T.

admin2020-10-30  40

问题 设3阶矩阵A=的秩R(A)=1,α1=(1,-2,1)T,α2=(1,1,-1)T,α3=(2,1,-2)T是A的特征向量.
(Ⅰ)求矩阵A;
(Ⅱ)求方程组AX=b的通解。其中b=(2,1,-2)T

选项

答案(Ⅰ)因为|α1,α2,α3|=[*] 所以α1,α2,α3线性无关,于是A可相似对角化. 由R(A)=1,知A有两个特征值λ1=λ2=0,A的3行元素成比例,显然Aα1=0·α1,Aα2=0·α2,即α1,α2是A的特征值λ1=λ2=0对应的特征向量;又[*]故A的特征向量α3;对应的特征值λ3=-1.取P=(α1,α2,α3)=[*],则P-1AP=A=[*] 于是[*] (Ⅱ)对[*]实施初等行变换,得[*] Ax=b的同解方程组为[*] 故Ax=b的通解为 [*],其中k1,k2为任意常数.

解析
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