線性代數問題

2022-06-07 18:35:12 字數 1055 閱讀 3859

1樓:

設f(x)=x^5-4x^3+1,則b=f(a),若λ是a的特徵值,對應的特徵向量是a,則f(λ)是b的特徵值,a是對應的特徵向量。

1、因為a(a1)=a1,所以b(a1)=f(1)a1=-2(a1),所以a1=(1,-1,1)' 是b對應於特徵值-2的特徵向量。

b的特徵值是f(1)=-2,f(2)=1,f(-2)=1

因為實對稱矩陣對應於不同特徵值的特徵向量是正交的,所以b的屬於特徵值1的特徵向量是方程組x1-x2+x3=0的解,取方程組的基礎解系a2=(1,0,-1)',a3=(1,2,1)'(這裡有一個小技巧,就是適當選擇基礎解系,使得它們與a1構成正交向量組,方便接下來求矩陣b)

所以矩陣b的特徵值是-2,1,1,對應於-2的特徵向量是ka1=k(1,-1,1)',對應於特徵值1的特徵向量是k1(1,0,-1)'+k2(1,2,1)',k、k1、k2是任意實數。

2、把a1,a2,a3單位化一下,得b1=(1,-1,1)'/√3,b2=(1,0,-1)'/√2,b3=(1,2,1)'/√6,設矩陣p=(b1,b2,b3),則p是正交矩陣,bp=pc,其中c是對角矩陣diag(-2,1,1)。所以b=pcp'=

0 1 -1

1 0 1

-1 1 0

2樓:想去陝北流浪

kkdch,你好:

(1)由a1是原實對稱矩陣的屬入λ1的特徵向量知aa1=λ1a1,b=a^5-4a^3+e,故ba1=a^4*aa1-a^2*aa1+ea1=a^4*λ1a1-a^2*λ1a1+a1=----=λ1^4*aa1-λ1^2*aa1+a1=(λ1^5-λ1^3+1)a1,故a1確為矩陣的屬入特徵值為λ1^5-λ1^3+1的特徵向量,同理可證,a2,a3分別也為矩陣b屬入λ2^5-λ2^3+1,λ31^5-λ3^3+1的特徵向量。

(2)已經知道了矩陣b的全部特徵值和特徵向量,自然可以求出矩陣b,你會求,我就寫簡單點吧,方法如下:

以三個特徵值為對角元素構造對角矩陣c,以相應的三個特徵向量為列向量,構造矩陣p,則bc=cp,所以b=cpc^-1

希望我的回答對你有幫助,也預祝你學業精進!

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