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简答题

已知α,β为三维非零列向量,且α与β的点积为3,设矩阵A = αβ^T(α的转置乘以β),求矩阵A的特征值。

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答案:

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解析:

根据题目给出的条件,我们有向量α和β,以及矩阵A=αβ^T。我们需要找出A的特征值。
首先,我们知道A^2=αβ^T * αβ^T = 3αβ^T(因为(α,β)=3)。这意味着对于任何非零向量X,如果AX=λX(其中λ是特征值),那么A^2X=λ^2X。这是因为特征值λ满足A的特征多项式f(λ)=0,而f(A)X=0意味着AX是特征向量X的线性组合。因此,我们有方程A^2X=λ^2X和AX=λX。通过这两个方程我们可以得到(λ^2-λ)X=0。由于X是非零向量,所以我们可以得出λ^2-λ=0,即λ=0或λ=1(但根据后续分析我们知道λ不能为1)。接下来我们知道矩阵的迹(所有特征值的和)等于矩阵的对角元素之和,即tr(A)=(α,β)=3。由于我们知道一个特征值为3(因为α和β的模积为3),所以另外两个特征值必须为0以满足迹的条件。因此,矩阵A的特征值为3,0,0。

创作类型:
原创

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