设A为三阶方阵,α1,α2,α3为三维线性无关列向量组,且有Aα1=α2+α3,Aα2=α1+α3,Aα3=α1+α2.

1个回答

  • 解题思路:(1)根据特征值的定义,利用已知条件Aα123,Aα213,Aα312.就可求出A的特征值;

    (Ⅱ)只需证明出A的特征值对应的特征向量是线性无关的即可.

    (I)

    由已知得:

    A(α123)=2(α123),A(α21)=-(α21),A(α31)=-(α31),

    又因为α1,α2,α3线性无关,

    所以α123≠0,α21≠0,α31≠0,

    所以-1,2是A的特征值,α123,α21,α31是相对应的特征向量,

    由α1,α2,α3线性无关,得:α123,α21,α31也线性无关,

    所以-1是矩阵A的二重特征值,

    即A的全部特征值为:-1,2.

    (II)

    证明:

    ∵(α123,α21,α31)=(α1,α2,α3

    1−1−1

    110

    101,

    并且

    .

    1−1−1

    110

    101.=2,

    又由α1,α2,α3线性无关可知,α123,α21,α31线性无关,

    ∴A有三个线性无关的特征向量,

    从而:矩阵A可相似对角化.

    点评:

    本题考点: 矩阵可相似对角化的充分必要条件;向量组线性无关的判定与证明.

    考点点评: 此题考查矩阵特征值和特征向量的定义,以及判断矩阵对角化的方法,都是基础知识点.