若A等于α乘以β的转置加上β乘以α的转置,其中α,β是三维正交向量 证明:|A|=0。α+β,α-β是A的特

若A等于α乘以β的转置加上β乘以α的转置,其中α,β是三维正交向量 证明:|A|=0。α+β,α-β是A的特征向量。A与对角阵相似,求对角阵

(1) 因为 r(A) = r(αβ'+βα') <= r(αβ')+r(βα') <= 1+1=2.
而 A是3阶方阵, 所以 |A| = 0.

(2) A(α+β) = (αβ'+βα')(α+β)
= αβ'α + αβ'β + βα'α + βα'β
由α,β是正交向量, 所以 α'β = β'α = 0
所以 A(α+β) = αβ'β + βα'α
?? α,β不是单位向量? 还有其他条件没 ??追问

是单位向量

追答

这就对了
此时 β'β =1, α'α = 1
所以 A(α+β) = αβ'β + βα'α = A(α+β) = α + β, 故 α + β是A的属于特征值 1 的特征向量.
同理可得 A(α-β) = -(α-β) , 故 α-β 是A的属于特征值 -1 的特征向量.
(3)由上结论知3阶对称矩阵A有3个不同的特征值, 故A与对角矩阵diag(0,1,-1)相似

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第1个回答  2011-03-22
第一问上面证了
第二问
A(α+β) = αβ'β + βα'α = λ1(α+β)
A(α-β) = βα'α - αβ'β = λ2(α-β)
代入α'α = |α| ,β'β = |β|
所以|α| = |β| = λ1,-|α| = -|β| = λ2。
又因为|A| = 0,所以λ3 = 0,于是可以得到对角矩阵∧

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