问答题 设向量α=(a1,a2,…,an)T,β=(b1,b2,…,bn)T都是非零向量,且满足条件αTβ=0,记n阶矩阵A=αβT,求:(1)A2;(2)矩阵A的特征值和特征向量.
【正确答案】(1)由A=αβT和αTβ=0,有
A2=AA=(αβT)(αβT)=α(βTα)βT=(βTα)αβT=(αTβ)T(αβT)=0,
即A2=0.
(2)设λ为A的任一特征值,A的属于特征值λ的特征向量为x(≠0),则
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因为A2=0,所以λ2X=0,又x≠0,故λ2=0,λ=0,即矩阵A的特征值全为零,
不妨设向量α,β中分量a1≠0,b1≠0,对齐次线性方程组(0E-A)x=0的系数矩阵施行初等行变换
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由此得该方程组的基础解系为
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于是,A的属于特征值λ=O的全部特征向量为k1α1+k2α2+…+kn-1αn-1(k1,k2,…,kn-1是不全为零的任意常数).
【答案解析】