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设λ1,λ2为方阵A的两个不同的特征值,α1,α2为A相应于λ1的两个线性无关的特征向量,α3,α4为A相应于λ2 的两

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:2024/05/03 14:30:02
设λ1,λ2为方阵A的两个不同的特征值,α1,α2为A相应于λ1的两个线性无关的特征向量,α3,α4为A相应于λ2 的两个线性无关的特征向量,证明向量组α1,α2,α3,α4线性无关.
设λ1,λ2为方阵A的两个不同的特征值,α1,α2为A相应于λ1的两个线性无关的特征向量,α3,α4为A相应于λ2 的两
证明:由题意,Aα11α1,Aα21α2,Aα32α3,Aα42α4
设k1α1+k2α2+k3α3+k4α4=0,则
用矩阵A左乘上式两端,得
k11+k22+k33+k44=0
∴k1λ1α1+k2λ1α2+k3λ2α3+k4λ4α4=0…(*)
而A(k1α1+k2α2)=λ1(k1α1+k2α2),A(k3α3+k4α4)=λ2(k3α3+k4α4
即k1α1+k2α2是A相应于λ1的特征向量,k3α3+k4α4是A相应于λ2的特征向量
又不同特征值所对应的特征向量,是线性无关的
因此k1α1+k2α2和k3α3+k4α4是线性无关的
又由(*)得
λ1(k1α1+k2α2)+λ2(k3α3+k4α4)=0
且λ1,λ2为方阵A的两个不同的特征值
∴k1α1+k2α2=0
和k3α3+k4α4=0
而α1,α2为两个线性无关的特征向量,
α3,α4为两个线性无关的特征向量
∴k1=k2=k3=k4=0
∴向量组α1,α2,α3,α4线性无关.
再问: 如何代入呢?