解答题 23.设矩阵
【正确答案】(1)求a的值.A的特征多项式为

若λ12=2是特征方程的二重根,则由命题2.5.2.1得1+4+5=2+2+λ3,则λ3=6,于是A的特征值为2,2,6.再利用命题2.5.2.1得
λ1λ2λ3=2×2×6=6(a+6), 即 a=-2.
或者,若λ=2是特征方程的二重根,由式①知,必有22-8×2+18+3a=0,解得a=-2.
若λ=2不是特征方程的二重根,设λ0为其二重根,则由命题2.5.2.1得
2+λ00=1+4+5, 即 λ0=4.
于是A的特征值为2,4,4.再由命题2.5.2.1得
2×4×4=|A|=6(a+6), 解得 a=-2/3.
或者,当λ=2不是特征方程的二重根时,则由式①知λ2一8λ+18+3a必为完全平方λ2-8λ+42=(λ-4)2.因而18+3a=16,解得a=-2/3.
(2)讨论A是否可相似对角化.
当a=-2时,A的特征值为2,2,6,特征矩阵的秩为1,故二重特征值λ=2对应的线性无关的特征向量有2个,由命题2.5.3.2(3)知A可相似对角化.
当a=-2/3时,A的特征值为2,4,4,特征矩阵
【答案解析】