解答题 设n阶矩阵
问答题 13.求A的特征值和特征向量;
【正确答案】当b=0或n=1时,A=E,于是A的特征值为λ1=…=λn=1,任意非零列向量均为特征向量;对任意n阶可逆矩阵P,均有P-1AP=E.
下面考虑b≠0且n≥2的情形.由

得A的特征值为λ1=1+(n-1)b,λ2=…=λn=1-b.
1对于λ1=1+(n-1)b,考虑齐次线性方程组(λ1E-A)x=0,对λ1E-A施以初等行变换,得

解得基础解系为ξ1=(1,1,…,1)T,所以A的属于λ1的全部特征向量为
k1ξ1=k(1,1,…,1)T(k1为任意非零常数).
对于λ2=…=λn=1-b,考虑齐次线性方程组(λ2E-A)x=0.对λ2E-A施以初等行变换,得
【答案解析】
问答题 14.求可逆矩阵P,使得P-1AP为对角矩阵.
【正确答案】令P=(ξ1,ξ2,…,ξn),则
【答案解析】