设A为3阶方阵,λ1,λ2,λ3是A的三个不同特征值,对应特征向量分别为α1,α2,α3,令β =α1+α2+α3(1)证明β,Aβ,A^2β线性无关(2)若A^3β=3Aβ-2A^2β,求A的特征值,并计算行列式∣A+E∣

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/26 04:59:23
设A为3阶方阵,λ1,λ2,λ3是A的三个不同特征值,对应特征向量分别为α1,α2,α3,令β=α1+α2+α3(1)证明β,Aβ,A^2β线性无关(2)若A^3β=3Aβ-2A^2β,求A的特征值,

设A为3阶方阵,λ1,λ2,λ3是A的三个不同特征值,对应特征向量分别为α1,α2,α3,令β =α1+α2+α3(1)证明β,Aβ,A^2β线性无关(2)若A^3β=3Aβ-2A^2β,求A的特征值,并计算行列式∣A+E∣
设A为3阶方阵,λ1,λ2,λ3是A的三个不同特征值,对应特征向量分别为α1,α2,α3,
令β =α1+α2+α3
(1)证明β,Aβ,A^2β线性无关
(2)若A^3β=3Aβ-2A^2β,求A的特征值,并计算行列式∣A+E∣

设A为3阶方阵,λ1,λ2,λ3是A的三个不同特征值,对应特征向量分别为α1,α2,α3,令β =α1+α2+α3(1)证明β,Aβ,A^2β线性无关(2)若A^3β=3Aβ-2A^2β,求A的特征值,并计算行列式∣A+E∣
(1)假设xβ+yAβ+zA^2β=0
即x(α1+α2+α3)+y(λ1α1+λ2α2+λ3α3)+z(λ1^2α1+λ2^2α2+λ3^2α3)=0
(x+λ1y+λ1^2z)α1+(x+λ2y+λ2^2z)α2+(x+λ3y+λ3^2z)α3=0
因为α1,α2,α3分属不同特征值,所以线性无关,所以
x+λ1y+λ1^2z=0
x+λ2y+λ2^2z=0
x+λ3y+λ3^2z=0
此齐次方程组系数行列式为范德蒙行列式,且λ1,λ2,λ3互不相同,因而不为0,从而方程组只有零解,即有x=y=z=0
故β,Aβ,A^2β线性无关.
(2)将Aβ=λ1α1+λ2α2+λ3α3,A^2β=λ1^2α1+λ2^2α2+λ3^2α3,A^3β=λ1^3α1+λ2^3α2+λ3^3α3代入等式,并结合α1,α2,α3线性无关可得:λi^3+2λi^2-3λi=0
解得λi=0或1或-3,此即为A的特征值
因为A一定相似于对角阵C,对角元素分别为0,1,-3,所以可设A=P^(-1)CP,
∣A+E∣=∣P^(-1)CP+P^(-1)EP∣=∣P^(-1)(C+E)P∣=∣C+E∣= 1*2*(-2)= -4

(1) 用定义,注意a1,a2,a3是线性无关的
(2)就是x^3+2x^2-3x=0.