利用矩阵的对角化,求下列矩阵的n次幂 A=1 4 2 0 -3 4 0 4 3 在此拜谢

1个回答

  • |λE-A|=...=(λ-1)(λ-5)(λ+5)

    解得λ1=1,λ2=5,λ3=-5

    分别代入(λE-A)X=0中,得到三个解

    η1=(1,0,0)'

    η2=(2,1,2)'

    η3=(1,-2,1)'

    若P=(η1,η2,η3)

    则P^(-1)AP=diag(1,5,-5)

    故A=Pdiag(1,5,-5)P^(-1)=>A^n=Pdiag(1,5^n,(-5)^n)P^(-1)

    现求P^(-1):

    对[P E]施行初等行变换将其化为[E P^(-1)]:

    1 2 1 1 0 0

    0 1 -2 0 1 0

    0 2 1 0 0 1

    ->

    1 0 5 1 -2 0

    0 1 -2 0 1 0

    0 0 5 0 -2 1

    ->

    1 0 0 1 0 -1

    0 1 0 0 1/5 2/5

    0 0 1 0 -2/5 1/5

    则P^(-1)=

    1 0 -1

    0 1/5 2/5

    0 -2/5 1/5

    A^n=Pdiag(1,5^n,(-5)^n)P^(-1)

    =...=

    [5 2*5^n-2*(-5)^n -5+4*5^n+(-5)^n;

    0 5^n+4*(-5)^n 2*5^n-2*(-5)^n ;

    0 2*5^n-2*(-5)^n 4*5^n+(-5)^n]*(1/5)