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: A的特征值和特征向量;

admin2018-11-11  40

问题 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:
A的特征值和特征向量;

选项

答案方法一 利用(1)A2=0.设A的任一特征值为λ,对应于λ的特征向量为ξ,则Aξ=λξ,两端左边乘A,得A2ξ=λAξ=λ2ξ. 因A2=O,所以λ2ξ=0,ξ≠0,故λ=0即矩阵A的全部特征值为0. 方法二 直接用特征值的定义. Aξ=αβTξ=λξ, ① 由①式,若βTξ=0,则λξ=0,ξ≠0,得λ=0; 若βTξ≠0,①式两端左边乘βT,得βTαβTξ=(βTα)βTξ=0.(βTξ)=λβTξ,得λ=0,故A的全部特征值为0. 方法三 利用特征方程|λE一A|=0. [*] 因右端行列式中每一列的第2子列均成比例,故将行列式拆成2n个行列式时,凡取两列或两列以上第2子列的行列式均为零,不为零的行列式只有n+1个,它们是 [*] 因[*]故|λE一A|=λn=0,故λ=0是A的全部特征值. 方程组Ax=0的非零解即为A的特征向量.不妨设a1≠0,b1≠0,有 [*] 则A的对应于特征值0的特征向量为[*]k1,…,kn-1为不全为零的常数.

解析
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