问题: 大学 线性代数 矩阵相似与对角化
以前看谭浩强的书,学C语言,觉得他罗索,现在读高教社出版的线性代数,生出很多问题.才知道不罗索是不行的。
很多问题书上说得少了自己就模糊啦。
学到 矩阵相似与对角化 一节 有题:
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试问矩阵A= {-2 1 1,0 2 0 , -4 1 3}可否相似于对角阵。若能,写出使A对角化的可逆矩阵。
书上解:
(λE-A)={λ+2 -1 -1,
0 λ-2 0,
4 -1 λ-3}
由det(λE-A)=0,得(λ+1)(λ-2)^2=0 (^表示平方),所以 λ1=-1,λ2=λ3=2.
λ=-1时,(λE-A)x=0 有基础解系 x1={1 0 1}
λ=2时, (λE-A)x=0 有基础解系 x2={1 4 0} ,x3={1 0 4 }
所以P=
{ 1 1 1
0 4 0
1 0 4 }
, A~Λ=
{ -1 0 0
0 2 0
0 0 2
}
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前面部份匀无问题。问题出在 A~Λ= 我认为,按照定义,Λ=PA(P`)。也就是按照矩阵的乘法,行列对应无元素乘积和来做。可是,怎么算,都不能得出书上的结果,而且,计算过程相当繁琐。也不知道考试会怎么考,不知道我的做法对不对。希望这里的朋友能够指教 A~Λ= 得出结果的过程。看了这里很多关于线性代数的贴子,看得越多就越迷茫呀。唉。踏实。
我的qq:420718561
解答:
1、你所给题目的解法与结果都是正确的,用所得到的矩阵P就可以把矩阵A相似变换成对角阵,相似变换是指运算P^(-1)*A*P,而不是P'*A*P(P'是P的转置阵);
2、你可能搞糊涂了一个概念,只有当A是实对称阵时,才一定存在正交阵P,
使P'*A*P成为对角阵,因为正交阵的逆阵与转置阵是相等的。由于线性代数里主要研究的是实对称阵的对角化问题,因此可能看到做相似变换时,
用P'*A*P比用P^(-1)*A*P更多些,不注意就会给搞糊涂的;
3、至于考试,要看学生是何种水平的学生,因为线性代数中专生在学,大专生在学,本科生也在学;自学考试要考,专升本要考,考研也要考,甚至考数学研究生也考(不过那门课叫高等代数,线性代数只是其中一部分内容),对不同的对象,考题当然也有所不同,一般地说,较低层次的会要具体的计算,例如象本题那样,这虽然比较繁,但做起来相对容易,对较高层次的考生,具体算的题目会比较少,主要考概念,题目就比较难做,尽管一点也不繁。
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