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. 展开
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破碎的梦eC1
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(1)
由Aα11得:A2α1=Aα11
进一步得:
A3α11,A5α11
故:
Bα1=(A5?4A3+E)α11-4α11=-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μ23=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)
X1
X2
X3
=0,
其基础解系为:
1
1
0
?1
0
1

故可取:α2
1
1
0
α3
?1
0
1

即B的全部特征值的特征向量为:
k1
1
?1
1
k2
1
1
0
+k3
?1
0
1
,其中k1≠0,是不为零的任意常数,k2,k3是不同时为零的任意常数,

(2)
令:P=(α1,α2α3)=
11?1
?110
101

则:P?1BP=
?200
010
001


得:
B=P
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