刷题刷出新高度,偷偷领先!偷偷领先!偷偷领先! 关注我们,悄悄成为最优秀的自己!

简答题

设矩阵A是一个三阶矩阵,有三个不同的特征值λ₁,λ₂,λ₃,它们对应的特征向量分别为α₁,α₂,α₃。令β = α₁ + α₂ + α₃。试回答下列问题: (Ⅰ)证明:β,Aβ,A²β线性无关; (Ⅱ)若已知A³β = Aβ,求矩阵A - E的秩r(A - E)。

使用微信搜索喵呜刷题,轻松应对考试!

答案:

解析:

(Ⅰ)首先明确题目给出的条件,即矩阵A有三个不同的特征值及其对应的特征向量。假设存在一组不全为零的系数k_1,k_2,k_3使得线性组合k_1β + k_2Aβ + k_3A^2β = 0。根据特征向量的性质(特征向量对应的特征值是唯一的),我们可以得到k_1 = k_2 = k_3 = 0。因此,β,Aβ,A^2β线性无关。证明过程利用了特征向量的唯一性和线性组合的性质。

(Ⅱ)根据已知条件A^3β = Aβ,我们可以得到关于矩阵的特征值λ的方程λ^3β = λβ。解这个方程可以得到矩阵的特征值λ满足λ^2 = 1,即λ = ±1。然后利用矩阵的秩的性质(矩阵的秩等于其行列式的值等于其特征值乘积的绝对值),结合题目中给出的矩阵A有三个不同的特征值这一条件,我们可以判断矩阵A是可逆的。因此,r(A - E) = r(A) = 3。所以矩阵A - E的秩为3。这一部分主要利用了特征值的性质和矩阵秩的性质进行求解。

创作类型:
原创

本文链接:设矩阵A是一个三阶矩阵,有三个不同的特征值λ₁,λ₂,λ₃,它们对应的特征向量分别为α₁,α₂,α₃

版权声明:本站点所有文章除特别声明外,均采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议。转载请注明文章出处。

让学习像火箭一样快速,微信扫码,获取考试解析、体验刷题服务,开启你的学习加速器!

分享考题
share