设A=E+ααT,其中α=(α1,α2,α3)T,且αTα=2,求A的特征值和特征向量.

admin2018-11-11  47

问题 设A=E+ααT,其中α=(α123)T,且αTα=2,求A的特征值和特征向量.

选项

答案由Aα=(E+ααT)α=α+ααTα=3α,于是得A的特征值λ3=3,其对应的特征向量为k1α,k1≠0为常数.又由A=E+ααT,得A—E=ααT,两边取行列式|A一E|=|ααT|=0,由此知λ2=1是A的另一个特征值. 再由矩阵A的特征值的性质,trA=λ123=4+λ3,从而λ3=trA一4=3+αTα-4=1. 由于λ23=1,对应的特征矩阵为A-E,由题设条件α=(a1,a2,a3)T≠0,不妨设a1≠0,则[*] 由此得方程组(A—E)x=0的同解方程组为a1x1=一a2x2一a3x3,解得λ23=1对应的特征向量为x=k2(一a2,a1,0)T+k3(一a3,0,a1)T,其中k2,k3,是不同时为零的任意常数.

解析 本题考查抽象矩阵求特征值与特征向量的方法.可用定义Ax=λx,特征方程|λE-A|=0,trA=λ123.求A的特征值与特征向量.
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