解答题 [2006年] 设三阶实对称矩阵A的各行元素之和为3,向量α1=[一1,2,一1]T,α2=[0,一1,1]T都是齐次方程组AX=0的解.
问答题 28.求A的特征值和特征向量;
【正确答案】由题设有A[1,1,1]T=[3,3,3]T=3[1,1,1]T,则λ0=3为A的特征值,α0=[1,1,1]T为A的属于λ0=3的特征向量,于是A的属于特征值3的所有特征向量为k0α0(k0为不等于零的任意常数).又α1,α0为AX=0的非零解向量,由知,α1与α2是A的属于特征值λ=0的特征向量.因α1,α2线性无关,故A的属于特征值0的所有特征向量为k1α1+k2α2(k1,k2不全为零).
【答案解析】
问答题 29.求正交矩阵Q和对角矩阵Λ,使得QTAQ=Λ.
【正确答案】因0为A的二重特征值,现将属于多重特征值的特征向量α1,α2正交化(因α1,α2不正交),使用施密特正交化的方法得到
β11
则β1,β2正交.显然α0与β1,β2都正交,因它们是实对称矩阵不同特征值的特征向量.
下面将α0,β1,β2单位化,得到
【答案解析】