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数学
题目

下列4个条件中,3阶矩阵A可相似对角化的一个充分非必要条件是()A. A有3个不同的特征值.B. A有3个线性无关的特征向量C. A有3个两两线性无关的特征向量.D. A的属于不同特征值的特征向量相互正交.

下列4个条件中,3阶矩阵A可相似对角化的一个充分非必要条件是()

A. A有3个不同的特征值.

B. A有3个线性无关的特征向量

C. A有3个两两线性无关的特征向量.

D. A的属于不同特征值的特征向量相互正交.

题目解答

答案

A. A有3个不同的特征值.

解析

步骤 1:理解矩阵相似对角化的条件
矩阵A可相似对角化的条件是A有n个线性无关的特征向量,其中n是矩阵A的阶数。对于3阶矩阵A,这意味着A需要有3个线性无关的特征向量。

步骤 2:分析选项
A. A有3个不同的特征值。如果A有3个不同的特征值,那么每个特征值对应一个特征向量,且这些特征向量是线性无关的。因此,A有3个线性无关的特征向量,满足相似对角化的条件。
B. A有3个线性无关的特征向量。这是矩阵A可相似对角化的必要条件,但不是充分条件,因为即使A有3个线性无关的特征向量,这些特征向量也可能不是由不同的特征值对应的。
C. A有3个两两线性无关的特征向量。这与选项B相同,因为“两两线性无关”意味着这些特征向量是线性无关的。
D. A的属于不同特征值的特征向量相互正交。这与矩阵A是否可相似对角化无关,因为正交性不是相似对角化的必要条件。

步骤 3:选择正确答案
根据以上分析,选项A是矩阵A可相似对角化的一个充分非必要条件,因为如果A有3个不同的特征值,那么A一定有3个线性无关的特征向量,满足相似对角化的条件。但反之,如果A有3个线性无关的特征向量,A不一定有3个不同的特征值,因此选项A是充分非必要的条件。

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