设α=(a1 a2 … an)T β=(b1 b2 … bn)T都是非零向量 且满足条件αTβ=0

大学本科 已帮助: 时间:2024-11-11 04:59:42

设α=(a1,a2,…,an)T,β=(b1,b2,…,bn)T都是非零向量,且满足条件αTβ=0,设n阶矩阵A=αβT,求:(1)A2;(2)矩阵A的特征值和特征向量.
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难度:⭐⭐⭐

题库:大学本科,理学,数学类

标签:特征值,向量,矩阵

参考解答

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456***101

2024-11-11 04:59:42

正确答案:(1)由A=αβT和αTβ=0 有A2=AA=(αβT)(αβT)=α(βTα)βT=0即A2=0. (2)设A为A的任一特征值A的属于特征值λ的特征向量为x(x≠0)则Ax=λxx≠0于是A2X=λAx=λ2x 因为A2=0所以λ2x=0x≠0故必有λ=0即矩阵A的特征值全为0. 不妨设向量αβ中分量a1≠0b1≠0对齐次线性方程组(0E—A)x=0的系数矩阵施以初等行变换.得该方程组的基础解系为于是A的属于特征值λ=0的全部特征向量为 k1α1+k2α2+…+kn-1αn-1(k1k2…kn-1是不全为零的任意常数).
(1)由A=αβT和αTβ=0,有A2=AA=(αβT)(αβT)=α(βTα)βT=0,即A2=0.(2)设A为A的任一特征值,A的属于特征值λ的特征向量为x(x≠0),则Ax=λx,x≠0,于是A2X=λAx=λ2x,因为A2=0,所以λ2x=0,x≠0,故必有λ=0,即矩阵A的特征值全为0.不妨设向量α,β中分量a1≠0,b1≠0,对齐次线性方程组(0E—A)x=0的系数矩阵施以初等行变换.得该方程组的基础解系为于是,A的属于特征值λ=0的全部特征向量为k1α1+k2α2+…+kn-1αn-1(k1,k2,…,kn-1是不全为零的任意常数).

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