【答案解析】(Ⅰ)[证] 由题设A
2=A,故A
2-A=A(A-E)=(A-E)A=O,故
r(A)+r(A-E)≤n.
又r(A)+r(A-E)=r(A)+r(E-A)≥r(A+E-A)=r(E)=n,
故r(A)+r(A-E)=n.
设r(A)=r,r(A-E)=n-r.
因(A-E)A=O,r(A)=r,A中r个线性无关列向量是A的对应于特征值λ=1的特征向量,设为ξ
1,ξ
2,…,ξ
r.
又A(A-E)=O,r(A-E)=n-r,A-E中n-r个线性无关列向量是A的对应于特征值λ=0的特征向量,记为η
1,η
2,…,η
n-r,不同特征值对应的特征向量线性无关.
故取P=(ξ
1,ξ
2,…,ξ
r,η
1,η
2,…,η
n-r)P可逆,且

(Ⅱ)[解]

因

满足(Ⅰ)的条件,由(Ⅰ)知,r(A)=1,A的线性无关列向量

是A的对应于特征值λ=1的特征向量.

的线性无关列向量

是A的对应于特征值λ=0的特征向量.
