问题
问答题
已知λ1,λ2是矩阵A两个不同的特征值,α1,α2,…,αs和β1,β2,…,βt分别是矩阵A属于特征值λ1和λ2的线性无关的特征向量.证明:α1,α2,…,αs,β1,β2,…,βt线性无关.
答案
参考答案:按特征值定义,有
Aαi=λ1αi(i=1,2,…,s),Aβj,=λ2βj(j=l,2,…,t).
如果k1α1+k2α2+…+ksαs+l1β1+l2β2+…+ltβt=0, (1)
用A左乘(1)式两端,有
λ1k1α1+λ1k2α2+…+λ1ksαs+λ2l1β1+λ2l2β2+…+λ2ltβt=0. (2)
由(1)×λ1-(2)得
(λ1-λ2)(l1β1+l2β2+…+ltβt)=0.
因为λ1≠λ2,故
l1β1+l2β2+…+ltβt=0.
由于β1,β2,…,βt线性无关,故必有l1=0,l2=0,…,lt=0.
同理可证k1=0,k2=0,…,ks=0.
从而α1,α2,…,αs,β1,β2,…,βt线性无关.