解答题 [2011年] 设A为三阶实对称矩阵,A的秩为2,且
问答题 9.求A的所有特征值与特征向量;
【正确答案】利用题设条件先求出A的部分特征值及其特征向量.再利用命题2.5.4.1(2)求出全部特征值,用正交性求出其余特征向量,最后用正交对角化反求A.
因A的秩为2,A又为实对称矩阵,故A可相似对角化,且其非零特征值,即其相似对角矩阵上的非零主对角元只有两个.因而0为A的一个特征值,由题设可得
A[1,0,一1]=一[1,0,一1], A[1,0,1]=[1,0,1].
故λ1=一l是A的一个特征值,且属于λ1=一l的特征向量为
K2α2=K1[1,0,一1]T, 其中K1为任意非零常数.
又λ2=l也是A的一个特征值,且属于λ2=1的所有特征向量为
K2α2=K2[1,0,1]T, 其中K2为任意非零常数.
设[x1,x2,x3]T为A的属于特征值0的特征向量.由于A为实对称矩阵,则

【答案解析】
问答题 10.求矩阵A.
【正确答案】因A为实对称矩阵,故A必可相似对们化,令
P=,则P-1AP=
因而 A=
【答案解析】