问答题

已知二次型f(x1,x2,x3)=xTAx经正交变换x=Py化为标准形
,其中矩阵P的第1列是
.求二次型f(x1,x2,x3)的表达式.

答案: 设α=(x1,x2,x3)T是矩...
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问答题

已知(1,-1,0)T是二次型


对应矩阵A的特征向量,求a,b的值;并求A的特征值.

答案: 该二次型的矩阵
,由于(1,-1,0)T是A的特征向量,所以,由特征值与特征向量的定义有...
问答题

设A,B均为n阶非零矩阵,且满足A2+A=0,B2+B=0,证明:
-1是A,B的特征值;

答案: 由A2+A=(A+E)A=0,且A≠0,可知齐次线性方程组(A+E)x=0有非零解,所以|A+E|...
问答题

已知矩阵A=(aij)n×n的秩为n-1,求A的伴随矩阵A*的特征值和特征向量.

答案: 由r(A)=n-1可知|A|=0,且A的列向量中有n-1个是线性无关的.
又由A*A=|...
问答题

已知n阶非零矩阵A1,A2,A3满足

(i=1,2,3),AiAj=0 (i≠j,i,j=1,2,3).
证明:Ai(i=1,2,3)的特征值有且仅有1和0;

答案: 设Aiα=λα,α≠0,i=1,2,3,两边左乘Ai,得

问答题

求一正交变换,将二次型


化为标准形,并指出f(x1,x2,x3)=1表示何种二次曲面.

答案: 二次型的矩阵为
,由
|λE-A|=(λ-2)2(λ+7),
得A的...
问答题

已知2阶实矩阵

若|A|<0,判断A可否对角化,并说明理由;

答案: 设λ1,λ2是A的特征值,则由λ1λ2=|A|<0知λ1与λ2异号,因而A的两个特征值互异,故A可对角化.
问答题

已知n阶非零矩阵A1,A2,A3满足

(i=1,2,3),AiAj=0 (i≠j,i,j=1,2,3).
证明:Ai属于λ=1的特征向量是Aj属于λ=0的特征向量(i≠j);

答案: 若Aiα=α,α≠0,两边用Aj左乘,得
Ajα=AjAiα=0α=0=0α.
故α是Aj属于λ=0的特征向量.
问答题

已知2阶实矩阵

若ad-bc=1,|a+d|>2,判断A可否对角化,并说明理由.

答案: A的特征多项式为


因为|a+d|>2,所以f(λ)的判别式 △=(a+d)2...
问答题

已知矩阵
,有3个线性无关的特征向量,λ=5是矩阵A的二重特征值,A*是矩阵A的伴随矩阵,求可逆矩阵P,使P-1A*P为对角矩阵.

答案: 因为矩阵A有三个线性无关的特征向量,λ=5是矩阵A的二重特征值,故矩阵A属于特征值λ=5必有2个线性无关的特征向量,因此...
问答题

设A是4阶矩阵,λ=0是A的三重特征值,
是A的对应于λ=0的特征向量.
问s,t满足什么条件时,sη1+tη2是A的对应于λ=0的特征向量.

答案: 由题设
也是A的对应于λ=0的特征向量,则sη1+tη2应可由ξ<...
问答题

设3阶实对称矩阵A的秩为2,λ12=6是A的二重特征值.若α1=(1,a,0)T,α2=(2,1,1)T,α3=(0,1,-1)T都是矩阵A属于特征值6的特征向量.
求a的值;

答案: 对于实对称矩阵A,若λ是矩阵A的k重特征值.则矩阵A属于特征值λ的特征向量有且只有k个是线性无关的.因此α1<...
问答题

已知A为3阶实对称矩阵,二次型f=xTAx经正交变换x=Qy得标准形
,其中Q=(α1,α2,α3),且
,试求所作的正交变换.

答案: 由标准形可知二次型的矩阵A的特征值λ=1,1,-4,且α3为λ=-4对应的特征向量.设
...
问答题

设3阶矩阵
,且r(A) <3,并已知矩阵B有3个特征值λ1=1,λ2=-1,λ3=0,对应的特征向量分别为


求参数a的值,并求矩阵B.

答案: 由r(A)<3,知|A|=0,即有

,即a(a+1)=0.
所以a=0或a=-1.
问答题

已知
可相似对角化,求坐标变换x=Cy,化二次型xTAx为标准形.并指出xTAx=0表示什么曲面.

答案: 由A的特征方程


知A的特征值为λ12=...
问答题

设二次型
,其中二次型矩阵A有特征值4.
试用正交变换将二次型f化为标准形,并写出所用坐标变换;

答案: 二次型f的矩阵
,由λ=4是矩阵A的特征值,有


所以a=3.
由矩...
问答题

设A是3阶矩阵,λ0是A的特征值,对应的特征向量为ξ=(1,1,1)T,已知|A|=1,又A*是A的伴随矩阵,且


试确定参数a,b,c及λ0

答案: 由题设条件知Aξ=λ0ξ,两边左乘A*,且利用|A|=1,得
A<...
问答题

设二次型
,其中二次型矩阵A有特征值4.
如果A*+kE是正定矩阵,求k的取值.

答案: 因为矩阵A的特征值是1,4,-2,所以行列式|A|=-8.于是A*的特征值为-8,-2,4.那么A...
问答题

设二次型
通过正交变换化为标准形
,求参数a,b及所用的正交变换.

答案: 根据假设条件,变换前后二次型的矩阼分别为


它们是(正交)相似的,于是|λE-A|=|λ...
问答题

已知n阶矩阵A的每行元素之和为a,求A的一个特征值,并求Ak的每行元素之和,其中k为正整数.

答案: 由题设,有
,则
,即a是A的一个特征值,
是对应的一个特征向量,那么Ak
问答题

设矩阵
有特征值λ1=-2,λ2=4.
求参数a,b的值;

答案: 因为λ1=-2,λ2=4为A的特征值,所以


联立解得a=-5,b=4.
问答题

设A是3阶实对称阵,满足|A+2E|=0,AB=A,其中
,求可逆阵P,使得P-1AP=Λ.

答案: 由题设条件AB=A,得AB-A=A(B-E)=0,其中




问答题

设A和B均是n阶非零方阵,且满足A2=A,B2=B,AB=BA=0.证明:
0和1必是A和B的特征值;

答案: 由A2=A,得(A-E)A=0,又A≠0,所以(A-E)x=0有非零解,从而|A-E|=0,即λ=...
问答题

设矩阵
有特征值λ1=-2,λ2=4.
问A能否相似于对角阵说明理由.

答案: 此时
.由λ12311...
问答题

已知A=E+αβT,其中α=(a1,a2,a3)T,β=(b1,b2,b3,)T,且αTβ=2.
证明A可逆,并求A-1

答案: 因为矩阵A的特征值3,1,1,所以矩阵A可逆.又因B2=2B,A=E+B,有
(A-E)...
问答题

设A和B均是n阶非零方阵,且满足A2=A,B2=B,AB=BA=0.证明:
若α是A的属于特征值1的特征向量,则α必是β的属于特征值0的特征向量.

答案: 由题设Aα=α,则有Bα=B(Adα)=(BA)α=0α=0=0α.
可见当α是A的属于特征值1的特征向量时,...
问答题

已知A=E+αβT,其中α=(a1,a2,a3)T,β=(b1,b2,b3,)T,且αTβ=2.
求行列式|A*+E|的值.

答案: 因为矩阵A的特征值是3,1,1,知|A|=3.从而A*的特征值为1,3,3.所以,A*<...
问答题

设α,β是3维单位正交列向量,令A=αβT+βαT,证明:
|A|=0;

答案: A是3×3矩阵,r(A)=r(αβT+βαT)≤r(αβT
问答题

设α,β是3维单位正交列向量,令A=αβT+βαT,证明:
α+β,α-β是A的特征向量;

答案: α,β是3维单位正交向量,故有αTα=βTβ=1,αT...
问答题

设α,β是3维单位正交列向量,令A=αβT+βαT,证明:
A相似于对角阵,并写出该对角阵.

答案: ,|A|=0,故A有特征值λ=0,从而A有3个不同的特征值,故A~A,其中

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