设3阶实对称矩阵A的特征向量值λ1=1,λ2=2,λ3=-2,α1=(1,-1,1)T是A的属于特征值λ1的一个特征向
设3阶实对称矩阵A的特征向量值λ1=1,λ2=2,λ3=-2,α1=(1,-1,1)T是A的属于特征值λ1的一个特征向量,记B=A5-4A3+E,其中E为3阶单位矩阵.(...
设3阶实对称矩阵A的特征向量值λ1=1,λ2=2,λ3=-2,α1=(1,-1,1)T是A的属于特征值λ1的一个特征向量,记B=A5-4A3+E,其中E为3阶单位矩阵.(1)验证α1是矩阵B的特征向量,并求B的全部特征值与特征向量.(2)求矩阵B.
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(1)
由Aα1=α1得:A2α1=Aα1=α1,
进一步得:
A3α1=α1,A5α1=α1,
故:
Bα1=(A5?4A3+E)α1=α1-4α1+α1=-2α1,
从而:α1是矩阵B属于特征值-2的特征向量,
因为:B=A5-4A3+E以及A的3个特征值分别为:λ1=1,λ2=2,λ3=-2,
所以:B的3个特征值为:μ1=-2,μ2=1,μ3=1.
设:α2,α3为B的属于μ2=μ3=1的两个线性无关的特征向量,
又A为对称矩阵,得B也是对称矩阵,
因此α1与α2,α3正交,即:
α1Tα2=0, α1Tα3=0,
所以:α2,α3可取为下列齐次线性方程组两个线性无关的解:
(1,-1,1)
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其基础解系为:
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故可取:α2=
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即B的全部特征值的特征向量为:
k1
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(2)
令:P=(α1,α2,α3)=
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则:P?1BP=
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得:
B=P
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