问题 问答题

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

求矩阵A的特征值与特征向量;

答案

参考答案:记B=αβT,则
[*]
由于αTβ=a1b1+a2b2+a3b3=2,故a1,a2,a3,b1,b2,b3不全为0,不妨设a1≠0,b1≠0,于是秩r(B)=1,那么
|λE-B|=λ3-(a1b1+a2b2+a3b323-2λ2
所以,矩阵B的特征值为λ1=2,λ23=0.那么矩阵A=E+B的特征值是3,1,1.
由于B2=(αβT)(αβT)=α(βTα)βT=2αβT=2B,对矩阵B按列分块,记B=(y1,y2,y3),那么由B2=2B,有
B(γ1,γ2,γ3)=2(γ1,γ2,γ3),即Bγi=2γi(i=1,2,3).所以,矩阵B属于特征值λ=2的特征向量是α=(a1,a2,a3)T
由(0E-B)x=0,[*]
得到基础解系X2=(-b2,b1,0)T,X3=(-b3,0,b1)T
所以矩阵A属于特征值λ1=3的特征向量是k1α(k1是非0任意常数),属于特征值λ23=1的特征向量是k2X2+k3X3(k2,k3是不全为0的任意常数).

单项选择题
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