急,线性代数问题,如下设N阶方阵A不同的特征值λ1λ2 ,相应的特征向量分别是a1a2,证明当k1k2全不为零时,线性组合k1a1+k2a2不是A的特征向量.
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2025/02/01 19:57:17
急,线性代数问题,如下设N阶方阵A不同的特征值λ1λ2 ,相应的特征向量分别是a1a2,证明当k1k2全不为零时,线性组合k1a1+k2a2不是A的特征向量.
急,线性代数问题,如下
设N阶方阵A不同的特征值λ1λ2 ,相应的特征向量分别是a1a2,证明当k1k2全不为零时,线性组合k1a1+k2a2不是A的特征向量.
急,线性代数问题,如下设N阶方阵A不同的特征值λ1λ2 ,相应的特征向量分别是a1a2,证明当k1k2全不为零时,线性组合k1a1+k2a2不是A的特征向量.
(1)同一特征值的特征向量的非零线性组合仍是这一特征值的特征向量.
(2)对应于不同特征值的特征向量线性无关.
首先k1a1+k2a2不是λ1对应的特征向量(否则,由(1) (k1a1+k2a2)-k1a1=k2a2也是λ1对应的特征向量)
类似地,k1a1+k2a2不是λ2对应的特征向量
若k1a1+k2a2是另一特征值λ对应的特征向量,由于k1a1+k2a2,a1,a2线性相关,与(2)矛盾.
这就是证明a1和a2线性无关,而不同特征值的特征向量线性无关。
反证法,假如是特征向量,记beta=k1a1+k2a2,则有数域上的常数a,使得dot(A,beta)=a*beta,
又由于beta=k1a1+k2a2,dot(A,beta)=A(k1a1+k2a2)=k1(Aa1)+k2(Aa2)=k1λ1a1+k2λ2a2=a(k1a1+k2a2)=a*k1a1+a*k2a2
由此得到
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反证法,假如是特征向量,记beta=k1a1+k2a2,则有数域上的常数a,使得dot(A,beta)=a*beta,
又由于beta=k1a1+k2a2,dot(A,beta)=A(k1a1+k2a2)=k1(Aa1)+k2(Aa2)=k1λ1a1+k2λ2a2=a(k1a1+k2a2)=a*k1a1+a*k2a2
由此得到
k1λ1a1+k2λ2a2=a*k1a1+a*k2a2
即为:
(λ1-a)k1*a1+(λ2-a)k2*a2=0
根据不同特征值对应的特征向量线性无关,不存在不全为零的系数m,n,使得m*a1+n*a2=0
而λ1λ2不相等,k1k2全不为0,因此(λ1-a)k1和(λ2-a)k2必有其中之一为非零,矛盾,原题得证
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