已知λ1,λ2是矩阵A两个不同的特征值,α1,α2,…,αs和β1,β2,…,βt分别是矩阵A属于特征值λ1和λ2的线性无关的特征向量.证明:α1,α2,…,αs,β1,β2,…,βt线性无关.

admin2018-06-12  40

问题 已知λ1,λ2是矩阵A两个不同的特征值,α1,α2,…,αs和β1,β2,…,βt分别是矩阵A属于特征值λ1和λ2的线性无关的特征向量.证明:α1,α2,…,αs,β1,β2,…,βt线性无关.

选项

答案按特征值定义,有 Aαi=λ1αi(i=1,2,…,s),Aβj=λβj(j=1,2,…,t). 如果k1α2+k2α2+…+ksαs+l1β1+l2β2+…+ltβt=0, (1) 用A左乘(1)式两端,有 λ1k1α1+λ1k2α2+…+λ1ksαs+λ2l1β1+λ2l2β2+…+λ2ltβt=0. (2) 由(1)×λi-(2)得 (λ1-λ2)(l1β1+l2β2+…+ltβt)=0. 因为λ1≠λ2,故 l1β1+l2β2+…+ltβt=0. 由于β1,β2,…,βt线性无关,故必有l1=0,l2=0,…,lt=0. 同理可证k1=0,k2=0,…,ks=0. 从而α1,α2,…,αs,β1,β2,…,βt线性无关.

解析
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