题目
设三阶方阵A的特征值为1、2、2,则|4A^-1-E|=()A. 1B. 5C. 2D. 3
设三阶方阵A的特征值为1、2、2,则$|4A^{-1}-E|=$()
A. 1
B. 5
C. 2
D. 3
题目解答
答案
D. 3
解析
本题考查方阵特征值的性质以及逆矩阵和伴随矩阵的相关知识。解题的关键思路是先根据方阵特征值的性质求出$A^{-1}$的特征值,再求出$4A^{-1}-E$的特征值,最后利用方阵的行列式等于其所有特征值的乘积来计算$\vert 4A^{-1}-E\vert$。
- 求$A^{-1}$的特征值:
已知方阵$A$的特征值为$\lambda_1 = 1$,$\lambda_2 = 2$,$\lambda_3 = 2$。
根据方阵特征值的性质:若$\lambda$是方阵$A$的特征值,则$\frac{1}{\lambda}$是$A^{-1}$的特征值。
所以$A^{-1}$的特征值分别为$\mu_1=\frac{1}{\lambda_1}=\frac{1}{1}=1$,$\mu_2=\frac{1}{\lambda_2}=\frac{1}{2}$,$\mu_3=\frac{1}{\lambda_3}=\frac{1}{2}$。 - 求$4A^{-1}-E$的特征值:
设$f(A)=4A^{-1}-E$,若$\mu$是$A^{-1}$的特征值,则$f(A)$的特征值为$f(\mu)=4\mu - 1$。
将$A^{-1}$的特征值$\mu_1 = 1$,$\mu_2 = \frac{1}{2}$,$\mu_3 = \frac{1}{2}$分别代入$f(\mu)$可得:- 当$\mu_1 = 1$时,$f(\mu_1)=4\times1 - 1=3$。
- 当$\mu_2 = \frac{1}{2}$时,$f(\mu_2)=4\times\frac{1}{2} - 1=2 - 1 = 1$。
- 当$\mu_3 = \frac{1}{2}$时,$f(\mu_3)=4\times\frac{1}{2} - 1=2 - 1 = 1$。
所以$4A^{-1}-E$的特征值为$3$,$1$,$1$。
- 计算$\vert 4A^{-1}-E\vert$:
根据方阵的行列式等于其所有特征值的乘积,可得:
$\vert 4A^{-1}-E\vert = 3\times1\times1 = 3$。