线性代数 对角矩阵部分 问题。 可以给出详细步骤吗?

2025-03-10 04:43:49
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回答1:

该题目的理论基础是特征值、特征向量、相似矩阵理论,有机械解法,其中一种解法如下:

1) 由特征方程求出矩阵 A 的特征值,如图:

得特征值为1, 2, 3

给个记号,如下图:

2) 求出特征值 1 对应的特征向量:

2.1) 先把系数矩阵通过初等行变换化为最简行阶梯形矩阵,如图:

2.2) 特征方程的同解方程组如图:

2.3) 由同解方程组可得特征值 1 的一个特征向量,如图:

注:这里取x3=1, 取其他任意非零值也可以

3) 重复使用步骤 2 的方法,分别求出特征值 2, 3 的特征向量,如图:

4) 相似理论保证了下面的等式成立,如图:

注意特征向量与特征值的对应关系 : )

5) 与题设比较可得相似变换阵与对角阵,如图:

希望对你有帮助 : )