题目
三阶方阵A的特征值为1,-1,2,则B=2A 3 -3A 2 的特征值为-1,-5,4-1,-5,4.
三阶方阵A的特征值为1,-1,2,则B=2A 3 -3A 2 的特征值为-1,-5,4-1,-5,4.
题目解答
答案
假设矩阵A的特征值λ对应有特征向量α,即:Aα=λα, 则:A 2 α 2 =A(Aα)α=Aλαα=λ(Aα)α=λλαα=λ 2 α 2 , 从而:λ 2 为A 2 的特征值, 且A 3 α 3 =A(A 2 α 2 )α=Aλ 2 α 2 α=λ 2 (Aα)α 2 =λ 3 α 3 , 也有:λ 3 为A 3 的特征值, 于是:(2A 3 -3A 2 )的特征值就为2λ 3 -3λ 2 , 所以,B=2A 3 -3A 2 的特征值为: 2•1 3 -3•1 2 =-1, 2•(-1) 3 -3•(-1) 2 =-5, 2•2 3 -3•2 2 =4.
解析
步骤 1:理解特征值和特征向量的定义
特征值λ和特征向量α满足:Aα=λα,其中A是矩阵,α是非零向量。
步骤 2:计算A 2 的特征值
根据特征值的定义,A 2 α 2 =A(Aα)α=Aλαα=λ(Aα)α=λλαα=λ 2 α 2 ,所以λ 2 是A 2 的特征值。
步骤 3:计算A 3 的特征值
根据特征值的定义,A 3 α 3 =A(A 2 α 2 )α=Aλ 2 α 2 α=λ 2 (Aα)α 2 =λ 3 α 3 ,所以λ 3 是A 3 的特征值。
步骤 4:计算B=2A 3 -3A 2 的特征值
根据特征值的定义,B的特征值为2λ 3 -3λ 2 ,其中λ是A的特征值。
步骤 5:计算B的特征值
根据A的特征值1,-1,2,计算B的特征值:
- 对于λ=1,B的特征值为2•1 3 -3•1 2 =-1。
- 对于λ=-1,B的特征值为2•(-1) 3 -3•(-1) 2 =-5。
- 对于λ=2,B的特征值为2•2 3 -3•2 2 =4。
特征值λ和特征向量α满足:Aα=λα,其中A是矩阵,α是非零向量。
步骤 2:计算A 2 的特征值
根据特征值的定义,A 2 α 2 =A(Aα)α=Aλαα=λ(Aα)α=λλαα=λ 2 α 2 ,所以λ 2 是A 2 的特征值。
步骤 3:计算A 3 的特征值
根据特征值的定义,A 3 α 3 =A(A 2 α 2 )α=Aλ 2 α 2 α=λ 2 (Aα)α 2 =λ 3 α 3 ,所以λ 3 是A 3 的特征值。
步骤 4:计算B=2A 3 -3A 2 的特征值
根据特征值的定义,B的特征值为2λ 3 -3λ 2 ,其中λ是A的特征值。
步骤 5:计算B的特征值
根据A的特征值1,-1,2,计算B的特征值:
- 对于λ=1,B的特征值为2•1 3 -3•1 2 =-1。
- 对于λ=-1,B的特征值为2•(-1) 3 -3•(-1) 2 =-5。
- 对于λ=2,B的特征值为2•2 3 -3•2 2 =4。