設實對稱矩陣A 1 2 0 2 2 2 0 2 3 求正交矩陣P,使P 1AP為對角矩陣

2025-07-20 05:00:24 字數 3742 閱讀 6861

1樓:網友

做特徵值分解就好了。

求a的特徵值,即det(a-λi)=0,可得 λ=5,2,-1

所以,a-5i= -4 -2 0

所以,特徵向量為 c(1,-2,2), 取長度為1的,得 (1/3, -2/3, 2/3)^t (t為轉置)

a-2i= -1 -2 0

所以,特徵向量為 c(-2,1,2), 取長度為1的,得 (-2/3, 1/3, 2/3)^t

a+i=2 -2 0

所以,特徵向量為 c(2,2,1), 取長度為1的,得 (2/3, 2/3, 1/3)^t

所以,p=1/3 -2/3 2/3 p^(-1)ap=5 0 0

設實對稱矩陣a (1 -2 0 ,-2 2 -2,0 -2 3) 試求乙個正交矩陣q,使得q-1aq為對角矩陣

2樓:卻材

<>~你好!很高興為你解答,~如果你認可我的,請及時點選【為滿意】按鈕~~手機提問者在客戶端右上角評價點「滿意」即可。~~你的是我前進的動力~

祝你學習進步!有不明白的可以追問!謝謝!~

已知a=(1 -2 0上;-2 2 -2中;0 -2 3下), 求正交矩陣 p 使 p^(-1) a p 為對角陣

3樓:網友

解: |a-λe|=

r1-(1/2)(λ1)r2 - r3

0 -(1/2)(λ1)(λ2) -2(λ-2)2 λ-2 20 2 λ-3第1行提出(λ-2),按第1列。

e-a| = (λ2)* 2)*-1/2)(λ1) -2

2 乘到 第1列。

e-a| = (λ2)*

所以a的特徵值為λ1=-1,λ2=2,λ3=5.

對λ1=-1, (a+e)x=0 的基礎解係為 a1=(2,2,1)'

對λ2=2, (a-2e)x=0 的基礎解係為 a2=(-2,1,2)'

對λ3=5, (a-5e)x=0 的基礎解係為 a3=(1,-2,2)'

單位化得:b1=(2/3,2/3,1/3)'

b2=(-2/3,1/3,2/3)'

b3=(1/3,-2/3,2/3)'

令q=(b1,b2,b3), 則q為正交矩陣, 且有q^-1aq = diag(-1,2,5).

a為實對稱矩陣,求正交矩陣q,使q∧-1aq為對角矩陣 a=1 2 0 -2 2 -2 ; 0 -2 3 a=

4樓:zzllrr小樂

|λi-a|

0解得λ = 1(三重),5

將特徵值1代入特徵方程(λi-a)x=0

第1行交換第2行。

第4行, 減去第1行×-1

第3行, 減去第1行×1

第2行, 減去第1行×-1

增行增列,求基礎解系。

第1行, 加上第4行×-1

第1行, 加上第3行×1

第1行, 加上第2行×1

得到屬於特徵值1的特徵向量。

1,1,0,0)t

1,0,1,0)t

1,0,0,1)t

將特徵值5代入特徵方程(λi-a)x=0

第1行交換第2行。

第4行, 減去第1行×-1

第3行, 減去第1行×1

第2行, 減去第1行×3

第4行, 減去第2行×(-12)

第3行, 減去第2行×12

第4行, 減去第3行×1

第3行, 提取公因子2

第2行, 提取公因子-8

第1行,第2行, 加上第3行×1,12

第1行, 加上第2行×-3

增行增列,求基礎解系。

第1行,第2行,第3行, 加上第4行×1,-1,-1

得到屬於特徵值5的特徵向量。

1,-1,-1,1)t 得到特徵向量矩陣p =

並且有p-1ap = λ = diag(1,1,1,5)

矩陣p施密特正交化。

第2列,減去第1列的(c2,c1)(c1,c1)=12倍然後第2列乘以2

第3列,分別減去前兩列的(c3,ci)(ci,ci)倍其中i=1,2,然後第3列乘以3

單位化,得到正交矩陣q =

並且有q-1aq = λ = diag(1,1,1,5)

所求正交變換是x=qy,y=qtx,且有。

xtax=(qy)taqy=ytqtaqy=ytdiag(1,1,1,5)y

y1=√22x1+√22x2

y2=√22x1+√22x3

y3=-√22x1+√22x4

y4=12x1-12x2-12x3+12x4

對下列實對稱矩陣a,求乙個正交矩陣p,使p^-1ap=p^tap=d為對角矩陣 【1,2,2;2,1,2;2,2,1】

5樓:網友

做好了 剛才那個不見了。

解: |a-λe| = (5-λ)1+λ)2.

所以a的特徵值為 5, -1, -1

a-5e)x = 0 的基礎解係為: a1 = (1, 1, 1)'

a+e)x = 0 的基礎解係為: a2 = (1, -1, 0)', a3 = (1, 0, -1)'

將 a2,a3 正交化得 b2 = (1,-1,0)', b3 = (1/2,1/2,-1)'

單位化得。c1 = (1/√3, 1/√3, 1/√3)',c2 = (1/√2, -1/√2, 0)',c3 = (1/√6,1/√6,-2/√6)'

令矩陣p = (c1,c2,c3), 則p為正交矩陣,且 p^(-1)ap = p^tap=diag(5,-1,-1).

對下列實對稱矩陣a,求乙個正交矩陣p,使p^-1ap=p^tap=d為對角矩陣 2 0 0 0 -1 3 0 3 -

6樓:網友

解: |a-λe|=

所以a的特徵值為: 2,2,-4.

a-2e)x=0 的基礎解係為: a1=(1,0,0)',a2=(0,1,1)'

a+4e)x=0 的基礎解係為: a3=(0,1,-1)'

a1,a2,a3 兩兩正交, 下面單位化得b1=(1,0,0)'

b2=(0,1/√2,1/√2)'

b3=(0,1/√2,1/√2)'

令p=(b1,b2,b3), 則p可逆, p^-1=p^t, 且 p^=1ap=diag(2,2,-4).

設矩陣a=【-1 2 2】【2 -1 -2】【2 -2 -1】求正交矩陣,p使p-1ap對角陣

7樓:小小的數老師

矩陣對角化的步驟:

兩個關於對稱矩陣的特徵值和特徵向量的性質。

性質1 對稱陣的特徵值為實數。

性質2 設λ1,λ2 是對稱矩陣 a 的兩個特徵值,p1,p2 是對應的特徵向量。 若λ1≠λ2,則 p1 與 p2 正交。

定理 5 設 a 為 n 階對稱矩陣,則必有正交矩陣 p,使 p -1 a p = p t a p =λ,其中λ是以 a的n個特徵值為對角元的對角矩陣。

8樓:網友

步驟:1.通過對稱矩陣a的特徵方程|a–λe|求得矩陣a的特徵值λ1、λ2、λ3;2.

對每乙個特徵值λi(i=1,2,3),解對應的齊次線性方程(a-λie)x=0,得各自方程組的基礎解系ξ1、ξ2,ξ3;3.將各基礎解系單位化,得單位化的特徵向量p1、p2、p3,將p1、p2、p3構成正交矩陣p=(p1、p2、p3),使p^(–1)ap為對角陣。

設A是n階實對稱矩陣,證明A是正定矩陣的充分必要條件是A的特

證 a是n階實對稱矩陣,則存在正交矩陣p,p p 1滿足 p ap diag a1,a2,an 其中a1,a2,an是a的全部特徵值 則a對應的二次型為 f x ax 令 x py 得 f y p apy y diag a1,a2,an y a1y1 2 any n 所以 a正定 f 正定 ai 0...

設A是n階實對稱矩陣,P是n階可逆矩陣。已知n維列向量是A的屬於特徵值的特徵向量,則矩陣

設矩陣 p 1 ap b,a pbp 1 a pbp 1 所以bp 1 p 1 所以b的特徵向量是p 1 易知轉置的特徵向量和原矩陣特徵向量相同 所以此題答案是p 1 由已知知 a 所以 p ta p t 1 p t p t 所以 p ta p 1 t p t p t 所以 p 1ap t p t ...

設A是n階實對稱矩陣,P是n階可逆矩陣已知n維列向量是A

已知n維列向量 是來a的屬於源特徵值 的特徵向量bai,則 a du p 1ap t pta pt 1,等式zhi兩邊同時乘以daopt 即 p 1ap t pt pta pt 1pt pta pt 故選 b 設a是n階實對稱矩陣,p是n階可逆矩陣。已知n維列向量a是a的屬於特徵值r的特徵向量,則矩...