解答题 [2011年] 设A为三阶实对称矩阵,A的秩为2,且
问答题 13.求A的所有特征值与特征向量;
【正确答案】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

故λ1=-1是A的一个特征值,且属于λ1=-1的特征向量为k1[1,0,-1]T,其中k1为任意非零常数;且λ2=1也是A的一个特征值,且属于λ2=1的所有特征向量为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 14.求矩阵A.
【正确答案】解一 因A为实对称矩阵,故A必可相似对角化.令则P-1AP=diag(-1,1,0).因而

解二 由于α1,α2,α3正交,将其单位化可得正交矩阵则QTAQ=diag(-1,1,0),故

解三 设得到
a-c=-1, a+c=1, b-e=0, b+e=0, c-f=1, c+f=1.
解得a=0,c=1,b=0,e=0,f=0,即又由秩(A)=2得d=0,故
【答案解析】