题目
例10 设矩阵A=(}-2&1&10&2&0-4&1&3)问A能否对角化?若能,则求可逆矩阵P和对角矩阵A,使P^-1AP=A.
例10 设矩阵
$A=\left(\begin{matrix}-2&1&1\\0&2&0\\-4&1&3\end{matrix}\right)$
问A能否对角化?若能,则求可逆矩阵P和对角矩阵A,使$P^{-1}AP=A$.
题目解答
答案
求得特征值为 $\lambda_1 = -1$,$\lambda_2 = \lambda_3 = 2$。
对应特征向量:
- $\lambda_1 = -1$:$p_1 = \begin{pmatrix} 1 \\ 0 \\ 1 \end{pmatrix}$
- $\lambda_2 = \lambda_3 = 2$:$p_2 = \begin{pmatrix} 0 \\ 1 \\ 0 \end{pmatrix}$,$p_3 = \begin{pmatrix} 1 \\ 0 \\ 4 \end{pmatrix}$
特征向量线性无关,故可对角化。
取 $P = \begin{pmatrix} 1 & 0 & 1 \\ 0 & 1 & 0 \\ 1 & -1 & 4 \end{pmatrix}$,则
$\Lambda = \begin{pmatrix} -1 & 0 & 0 \\ 0 & 2 & 0 \\ 0 & 0 & 2 \end{pmatrix}$。
**答案:**
\[
\boxed{
P = \begin{pmatrix} 1 & 0 & 1 \\ 0 & 1 & 0 \\ 1 & -1 & 4 \end{pmatrix}, \quad
\Lambda = \begin{pmatrix} -1 & 0 & 0 \\ 0 & 2 & 0 \\ 0 & 0 & 2 \end{pmatrix}
}
\]