解答题
设A,B为三阶矩阵,且AB=A-B,若λ1,λ2,λ3为A的三个不同的特征值,证明:
问答题
11.AB=BA;
【正确答案】由AB=A=B得A-B-AB+E=E,(E+A)(E-B)=E,
即E-B与E+A互为逆矩阵,于是(E-B)(E+A)=E=(E+A)(E-B),故AB=BA.
【答案解析】
问答题
12.存在可逆矩阵P,使得P-1AP,P-1BP同时为对角矩阵.
【正确答案】因为A有三个不同的特征值λ1,λ2,λ3所以A可以对角化,设A的三个线性无关的特征向量为ξ1,ξ2,ξ3,则有A(ξ1,ξ2,ξ3)=(ξ1,ξ2,ξ3)diag(λ1,λ2,λ3),BA(ξ1,ξ2,ξ3)=B(ξ1,ξ2,ξ3)diag(λ1,λ2,λ3),AB(ξ1,ξ2,ξ3)=B(ξ1,ξ2,ξ3)diag(λ1,λ2,λ3),于是有ABξi=λiBξi,i=1,2,3.若Bξi≠0,则Bξi是A的属于特征值λi的特征向量,又λi为单根,所以有Bξi=μiξi;若Bξi=0,则ξi是B的属于特征值0的特征向量.无论哪种情况,B都可以对角化,而且ξi是B的特征向量,因此,令P=(ξ1,ξ2,ξ3),则P-1AP,P-1BP同为对角阵.
【答案解析】