问答题
设A为3阶矩阵,α
1
,α
2
,α
3
是线性无关的3维列向量,且满足Aα
1
=α
1
+α
2
+α
3,Aα2=2α2+α3,Aα3=2α2+3α3.36. 求矩阵B,使A[α
1,α
2,α
3]=[α
1,α
2,α
3]B;
由题设条件,有
A[α1,α2,α3]=[Aα1,Aα2,Aα3]=[α1+α2+α3,2α2+α3,2α2+3α3]=[α1,α2,α3][*]
所以,[*].
37. 求A的特征值;
记矩阵C=[α1,α2,α3],则由(1)知AC=CB,又因α1,α2,α3是线性无关的3维列向量,知C为3阶可逆方阵,故得C-1AC=B,计算可得B特征值为λ1=λ2=1,λ3=4,因相似矩阵有相同特征值,得A的特征值为λ1=λ2=1,λ3=4.
38. 求一个可逆矩阵P,使得P
-1AP为对角矩阵.
对于λ1=λ2=1,解方程组(E-B)x=0,得基础解系ξ1=(-1,1,0)T,ξ2=(-2,0,1)T;对应于λ3=4,解方程组(4E-B)x=0,得基础解系ξ3=(0,1,1)T.令矩阵
[*]
则有
[*],
因Q-1BQ=Q-1C-1ACQ=(CQ)-1A(CQ),记矩阵
P=CQ=[α1,α2,α3][*]
=[-α1+α2,-2α1+α3,α2+α3]
则有P-1AP=diag(1,1,4),故P为所求的可逆矩阵.
问答题
求矩阵B,使A[α
1
,α
2
,α
3
]=[α
1
,α
2
,α
3
]B;
【正确答案】
【答案解析】由题设条件,有
A[α
1
,α
2
,α
3
]=[Aα
1
,Aα
2
,Aα
3
]=[α
1
+α
2
+α
3
,2α
2
+α
3
,2α
2
+3α
3
]=[α
1
,α
2
,α
3
]
所以,

问答题
求A的特征值;
【正确答案】
【答案解析】记矩阵C=[α
1
,α
2
,α
3
],则由(1)知AC=CB,又因α
1
,α
2
,α
3
是线性无关的3维列向量,知C为3阶可逆方阵,故得C
-1
AC=B,计算可得B特征值为λ
1
=λ
2
=1,λ
3
=4,因相似矩阵有相同特征值,得A的特征值为λ
1
=λ
2
=1,λ
3
=4.
问答题
求一个可逆矩阵P,使得P
-1
AP为对角矩阵.
【正确答案】
【答案解析】对于λ
1
=λ
2
=1,解方程组(E-B)x=0,得基础解系ξ
1
=(-1,1,0)
T
,ξ
2
=(-2,0,1)
T
;对应于λ
3
=4,解方程组(4E-B)x=0,得基础解系ξ
3
=(0,1,1)
T
.令矩阵
则有

,
因Q
-1
BQ=Q
-1
C
-1
ACQ=(CQ)
-1
A(CQ),记矩阵
P=CQ=[α
1
,α
2
,α
3
]
