(98年)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.

admin2019-03-19  46

问题 (98年)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.

选项

答案(1)由αTβ=0,有βTα=0.由A=αβT,有 A2=AA=(αβT)(αβT)=α(βTα)βT=(βTα)(αβT)=O 即A2为n阶零矩阵. (2)设λ为A的任一特征值,χ(≠0)为对应的特征向量,则Aχ=λχ,两端左乘A,得A2χ=λAχ=λ2χ,因为A2=O,所以λ2χ=0,又χ≠0,故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,对齐次方程组(0E-A)χ=0的系数矩阵施行初等行变换: [*] 由此可得方程组(OE-A)χ=0的基础解系为: α1=(-[*],1,0,…,0)T,α2=(-[*],0,1,…,0)T,…,αn-1=(-[*],0,0,…,1)T 于是,A的属于特征值λ=0的全部特征向量为: c1α1+c2α2+…+cn-1αn-1(c1,c2,…,cn-1是不全为零的任意常数).

解析
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