问题 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

参考答案:设Aiα=λα,α≠0,i=1,2,3,两边左乘Ai,得
[*]
又因 [*],有[*]=Aiα=λα,所以λ2α=λα,即(λ2-λ)α=0.因为特征向量α非零,知λ=0或1.故Ai的特征值只能是0或1.
因为AiAj=0,Aj≠0,所以齐次方程组Aix=0有非零解,因此|Ai|=0,故λ=0必是Ai的特征值.
由[*]知(E-Ai)Ai=0,于是齐次方程组(E-Ai)x=0有非零解,得|E-Ai|=0.从而λ=1必是A,的特征值.

单项选择题 B型题
判断题