题目
下列不可对角化的矩阵是()A. 不足n个线性无关的特征向量的n阶方阵.B. 有n个线性无关的特征向量的n阶方阵.C. 实对称矩阵.D. 有n个不同特征值的n阶方阵.
下列不可对角化的矩阵是()
A. 不足n个线性无关的特征向量的n阶方阵.
B. 有n个线性无关的特征向量的n阶方阵.
C. 实对称矩阵.
D. 有n个不同特征值的n阶方阵.
题目解答
答案
A. 不足n个线性无关的特征向量的n阶方阵.
解析
步骤 1:理解对角化条件
矩阵对角化是指将一个矩阵通过相似变换转换为对角矩阵。一个n阶方阵A可以对角化,当且仅当它有n个线性无关的特征向量。这意味着A可以表示为PDP^{-1}的形式,其中D是对角矩阵,P是由A的特征向量组成的矩阵。
步骤 2:分析选项
A. 不足n个线性无关的特征向量的n阶方阵:根据对角化的条件,如果一个n阶方阵不足n个线性无关的特征向量,那么它不能对角化。
B. 有n个线性无关的特征向量的n阶方阵:根据对角化的条件,如果一个n阶方阵有n个线性无关的特征向量,那么它能对角化。
C. 实对称矩阵:实对称矩阵总是可以对角化的,因为它们有n个线性无关的特征向量。
D. 有n个不同特征值的n阶方阵:如果一个n阶方阵有n个不同的特征值,那么它有n个线性无关的特征向量,因此可以对角化。
步骤 3:选择正确答案
根据以上分析,选项A描述的矩阵是不可对角化的。
矩阵对角化是指将一个矩阵通过相似变换转换为对角矩阵。一个n阶方阵A可以对角化,当且仅当它有n个线性无关的特征向量。这意味着A可以表示为PDP^{-1}的形式,其中D是对角矩阵,P是由A的特征向量组成的矩阵。
步骤 2:分析选项
A. 不足n个线性无关的特征向量的n阶方阵:根据对角化的条件,如果一个n阶方阵不足n个线性无关的特征向量,那么它不能对角化。
B. 有n个线性无关的特征向量的n阶方阵:根据对角化的条件,如果一个n阶方阵有n个线性无关的特征向量,那么它能对角化。
C. 实对称矩阵:实对称矩阵总是可以对角化的,因为它们有n个线性无关的特征向量。
D. 有n个不同特征值的n阶方阵:如果一个n阶方阵有n个不同的特征值,那么它有n个线性无关的特征向量,因此可以对角化。
步骤 3:选择正确答案
根据以上分析,选项A描述的矩阵是不可对角化的。