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已知实对称矩阵A=(2 1 1,1 2 1,1 1 2),求正交阵和对角阵

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/06/17 08:15:38
已知实对称矩阵A=(2 1 1,1 2 1,1 1 2),求正交阵和对角阵
已知实对称矩阵A=(2 1 1,1 2 1,1 1 2),求正交阵和对角阵
设此矩阵A的特征值为λ
则行列式
|A-λE|=
2-λ 1 1
1 2-λ 1
1 1 2-λ 第1行减去第2行
=
1-λ λ-1 0
1 2-λ 1
1 1 2-λ 第2列加上第1列
=
1-λ 0 0
1 3-λ 1
1 2 2-λ 按第1行展开
=(1-λ)(λ^2 -5λ+4)=0
解得λ=1,1,4
λ=1时,
A-E=
1 1 1
1 1 1
1 1 1 第2行减去第1行,第3行减去第1行
1 1 1
0 0 0
0 0 0
得到特征向量为(1,0,-1)^T和(0,1,-1)^T
λ=4时,
A-4E=
-2 1 1
1 -2 1
1 1 -2 第1行加上第3行×2,第3行减去第2行
0 3 -3
1 -2 1
0 3 -3 第3行减去第1行,第1行除以3,第2行加上第1行×2,交换第1和第2行
1 0 -1
0 1 -1
0 0 0
得到特征向量为(1,1,1)^T
所以正交阵U为
1 0 1
0 1 1
-1 -1 1
对角阵为
1
1
4