解答题 5.A是2阶矩阵,2维列向量α1,α2线性无关,Aα112,Aα2=4α12.求A的特征值和|A|.
【正确答案】方法一 先找A的特征向量.由于α1,α2线性无关,每个2维向量都可以用它们线性表示.于是A的特征向量应是α1,α2的非零线性组合c1α1+c2α2,由于从条件看出α1不是特征向量,c2不能为0,不妨将其定为1,即设η=cα12是A的特征向量,特征值为A,则Aη=Aη,
Aη=A(cα12)=c(α12)+4α12=(c+4)α1+(c+1)α2

(c+4)α1+(c+1)α2=A(cα1+α),
得c+4=λc,c+1=λ.解得c=2或-2,对应的特征值λ分别为3,-1.|A|=-3.
方法二 A(α1,α)=( α12,4α12),用矩阵分解法,得
12,4α12)=
记B=,则A(α1,α2)=(α1,α2)B.
由于α1,α2线性无关,(α1,α2)是可逆矩阵,于是A相似于B.
A和B的特征值一样.
【答案解析】