题目
[题目]设 lambda =2 是非奇异矩阵A的一个特征值,则-|||-矩阵 ((dfrac {1)(3)(A)^2)}^-1 有一特征值等于 ()-|||-A. dfrac (4)(3)-|||-B. dfrac (3)(4)-|||-C. dfrac (1)(2)-|||-D. dfrac (1)(4)

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查矩阵特征值的性质,特别是矩阵运算(如标量乘法、平方、逆矩阵)对特征值的影响。
解题核心思路:
- 已知矩阵A的特征值λ,求A²的特征值:若λ是A的特征值,则A²的特征值为λ²。
- 标量乘法对特征值的影响:若矩阵乘以标量k,则特征值也乘以k。
- 逆矩阵的特征值:若矩阵可逆,则其逆矩阵的特征值是原特征值的倒数。
破题关键点:
- 正确应用特征值运算规则,注意运算顺序(如平方、标量乘法、取逆)。
- 代入已知特征值,逐步计算目标矩阵的特征值。
步骤1:计算A²的特征值
已知矩阵A的特征值为$\lambda = \frac{5}{2}$,则A²的特征值为:
$\lambda^2 = \left( \frac{5}{2} \right)^2 = \frac{25}{4}.$
步骤2:计算$\frac{1}{3}A^2$的特征值
将A²的特征值乘以$\frac{1}{3}$:
$\frac{1}{3} \cdot \frac{25}{4} = \frac{25}{12}.$
步骤3:计算$\left( \frac{1}{3}A^2 \right)^{-1}$的特征值
逆矩阵的特征值是原特征值的倒数:
$\frac{1}{\frac{25}{12}} = \frac{12}{25}.$
矛盾分析:
根据上述计算,$\left( \frac{1}{3}A^2 \right)^{-1}$的特征值应为$\frac{12}{25}$,但选项中无此答案。
关键修正:
题目解析中隐含$\lambda = 2$(而非$\frac{5}{2}$),此时:
- A²的特征值为$2^2 = 4$;
- $\frac{1}{3}A^2$的特征值为$\frac{4}{3}$;
- 逆矩阵的特征值为$\frac{3}{4}$,对应选项B。