【正确答案】(1)A为三阶矩阵,
r(A)=r(αβT+βαT)≤r(αβT)+r(βαT)≤r(α)+r(β)≤2<3,
故|A|=0.
(2)因α,β为三维单位正交向量,故
αTα=1,βTβ=1,βαT=βαT=0.
当然α,β线性无关,又α,β为单位向量,α+β≠0,故
A(α+β)=(αβT+βαT)(α+β)=αβTα+αβTβ+βαT α+βαTβ
=α.0+α.1+β.1+β.0=α+β,
即a+β为A的对应于特征值λ1=1的特征向量.同法可求
A(α一β)=(αβT+βαT)(α一β)=αβTa一αβTβ+βαTα一βα Tβ
=α.0一α.1+β.1一β.0=一(α一β),
故α一β为A的对应于特征值λ2=一1的特征向量。
设另一特征值为λ3 ,由|A|=0得到|A|=λ1λ2λ3=0,故λ3=0.
(3)因A有3个不同特征值,故A~A=diag(0,1,一1),即其相似对角矩阵为
A=diag(0,1,一1) (diag为对角矩阵的英文简写).
【答案解析】(1)利用r(B+C)≤r(B)+r(C),r(BC)≤min{r(B),r(C)},证明r(A)<3;
(2)利用特征向量的定义,即利用A(α+β)=k(α+β),A(α一β)=C(a一β)证之;
(3)证明A有3个不同的特征值即可。