解答题 5.(2003年试题,九)设矩阵
【正确答案】由题设,不难算出从而A可逆,由初等行变换可求出则由公式A*=|A|A-1,可求得又由已知则易求得综上又由特征方程可求出λ1=9,λ2=9,λ3=3.当λ12=9时,由(B+2E一9E)x=0,可求得相应特征向量为ξ1=(一l,1,0)T,ξ2=(一2,0,1)T即对应于特征值9的所有特征向量为k1ξ1+k2ξ2=k1(一1,1,0)T+k2(一2,0,1)T当λ3=3时,由(B+2E一3E)x=0,可求得相应特征向量为ξ3=(0,1,1)T故对应于特征值3的所有特征向量为k3ξ3=k3(0,1,1)T以上k1,k2,k3皆为不为零的任意常数.
解析二令则得A的特征值为λ12=1,λ3=7.当λ12=1时,对应的线性无关的特征向量可取为当λ3=7时,对应的特征向量为记λ,η分别为矩阵A的特征值和特征向量,则A*η=于是(B+2E)(P-1η)=P-1A*P(P-1η)+2P-1η,=|P-1A*η+2P-1η因而可知,和P-1η分别为B+2E的特征值和特征向量.又|A|=λ1λ2λ3=7,则B+2层的特征值分别为9,9,3.又即有B+2E对应于特征值9的全部特征向量为:k1P-1η1+k2P-1η2=其中k1,k2是不全为零的任意常数;其对应于特征值3的全部特征向量为:k2P-1η3=
【答案解析】