解题思路:直接根据n阶矩阵与对角矩阵相似的充要条件为矩阵有n个线性无关的特征向量,选出答案.
①选项A和D.假设A=
−211
020
−513,容易求得A的特征值为λ1=-1,λ2=λ3=2
且,属于λ1=-1的q个特征向量为
1
0
1;属于λ1=-1,λ2=λ3=2的两个线性无关的特征向量为
1
5
0和
1
0
5
∴存在可逆矩阵P=
111
050
105,使得P−1AP=
−100
020
002
而A只有两个不同的特征值,而A的特征向量也不满足两两正交
故A和D错误;
②选项C.教材上的定理“据n阶矩阵与对角矩阵相似的充要条件为矩阵有n个线性无关的特征向量”
故C正确.
③选项B.如A=
10
11,容易求得A的特征值为λ1=λ2=1
且属于λ1=λ2=1的线性无关的特征向量,只有q个
0
1,因而A不能对角化
但是可以找到两个不同的特征向量,如
0
2和
0
3
故B错误
故选:C
点评:
本题考点: 矩阵可相似对角化的充分必要条件.
考点点评: 此题考查特征值和特征向量的求法以及矩阵相似对角化的充要条件,是基础知识点的综合.