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简答题
(1)给定矩阵A,求其特征值及其对应的特征向量。
(2)判断矩阵A是否可对角化,若可对角化,求出可逆矩阵P,使得P^-1AP为对角矩阵。
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答案:
解析:
(1)根据题目给出的矩阵A,我们需要求解其特征值和特征向量。首先求解特征多项式f(λ)=λ²-λ-2=(λ-2)(λ+1),得到特征值为λ=2和λ=-1。然后分别求解对应特征值的特征向量,得到特征值λ=2对应的特征向量为a=[1, 1],特征值λ=-1对应的特征向量为b=[-1, 1]。所以,矩阵A的所有特征值与特征向量求解完毕。
(2)根据矩阵可对角化的条件,如果矩阵的每个特征值对应的特征向量线性无关,则该矩阵可以相似对角化。由于本题中矩阵A的特征值都是单值,且已经求出对应的特征向量,所以矩阵A可以相似对角化。设可逆矩阵P的列向量为特征向量a和b,即P=[a, b],则P^-1AP为对角矩阵,对角线上的元素为对应的特征值。具体计算过程可以通过变换公式P^-1AP=Λ(Λ为对角矩阵)求解得到。
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