问题
解答题
若矩阵M有特征向量
(1)求矩阵M及其逆矩阵N (2)求N100
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答案
设矩阵M=
,这里a,b,c,d∈R,a b c d
因为
是矩阵A的属于λ1=2的特征向量,则有1 0 2-a-b -c2-d
=1 0
①,0 0
又因为
是矩阵A的属于λ2=-1的特征向量,则有0 1 -1 -a-b -c -1-d
=0 1
②,0 0
根据①②,则有
从而a=2,b=0,c=0,d=-1,因此 A=2-a=0 -c=0 -b=0 -1-d=0
,(6分)2 0 0 -1
设A-1=
,则有ef gh e f g h
=2 0 0 -1
=2e -f 2g -h
,1 0 0 1
则得
从而 e=2e=1 -f=0 2g=0 -h=1
,f=0,g=0,h=-1,因此A-1=1 2
.(10分)1 2 0 0 -1
(2)根据题意
=e1
,1 0
=e2
分别是矩阵A-1属于特征值0 1
,-1的特征向量,1 2
由于
=2 2 3
+3e1 e2
∴N100
=N100(2 2 3
+3e1
)=2(N100e2
)+3N100e1
=2(e2
e1)+λ 1001
e2=2×(3λ 1002
)1001 2
+3×(-1)1001 0
=0 1
.2-99 3