线性代数一道题求解

如题所述

由于2是二重特征值,且可对角化,则(A-2I)X=0,基础解系中必有2个解向量,

从而r(A-2I)=1

-1 -1 1
a 2 b
-3 -3 3
秩等于1

-1 -1 1
-a/2 -1 -b/2
0 0 0
秩为1
因此,
-a/2=-1
-b/2=1
解得
a=2
b=-2追问

为什么(A-2I)X就是0?这用的什么定理?

明白了

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第1个回答  2018-01-15
由于A可对角化
二重特征值有两个线性无关的特征向量
因此r(A-2E)=1
下面就计算r(A-2E)
-1  -1   1
a   2   b
-3  -3   3
把第2行加上第1行*2
第3行减去第1行*3
-1   -1   1
a-2   0   b+2
0    0   0
答案是:a=2,b=-2追问

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(1)
由4A^2-I=0得:A^2=I/4
设A的特征值是λ,特征向量是x
即:Ax=λx
左乘A就得:x/4=λAx=λ^2x
所以:λ^2=1/4
λ=1/2或-1/2
(2)
设λ=1/2有k个线性无关的特征向量
即:r(2A-I)=n-k
这意味着2A-I有n-k个线性无关列
又由4A^2-I=0得
(2A+I)(2A-I)=0
这表明2A-I的n-k个线性无关列又是λ=-1/2的特征值
所以:r(2A+I)≤n-(n-k)=k
于是:r(2A-I)+r(2A+I)≤n
又:r(2A-I)+r(2A+I)≥r(4A)
上面已证A是满秩的
所以有:r(2A-I)+r(2A+I)=n

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