(16)已知矩阵A= (Ⅰ)求A99; (Ⅱ)设3阶矩阵B=(a1,a2,a3)满足B2=BA,记B100=(β1,β2,β3),将β1,β2,β3分别表示为α1,α2,α3的线性组合.

admin2018-08-01  71

问题 (16)已知矩阵A=
(Ⅰ)求A99
(Ⅱ)设3阶矩阵B=(a1,a2,a3)满足B2=BA,记B100=(β1,β2,β3),将β1,β2,β3分别表示为α1,α2,α3的线性组合.

选项

答案(Ⅰ)利用方阵A的相似对角化来求方阵A的幂,为此先来求A的特征值与特征向量,由 |λE-A|=[*]=λ(λ+1)(λ+2)=0, 得A的全部特征值为λ1=0,λ2=-1,λ3=-2, 对于特征值λ1=0,解方程组Ax=0,得对应的特征向量ξ1=(3,2,2)T, 对于特征值λ2=-1,解方程组(-E-A)x=0,得对应的特征向量ξ2=(1,1,0)T, 对于特征值λ3=-2,解方程组(-2E-A)x=0,得对应的特征向量ξ3=(1,2,0)T, 令矩阵P=(ξ1,ξ2,ξ3)=[*],则P-1AP=[*]=D. 于是得 A99=(PDP-1)99=PD99P-1 [*] (Ⅱ)因为B2=BA,所以 B100=B98B2=B99A=B97B2A=B98A2=…=BA99, 即 (β1,β2,β3)=(α1,α2,α3)[*] 所以 [*]

解析
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