1223.设矩阵A=212,求一个正交矩阵T,使T ' AT是对角矩阵.221?

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1223.设矩阵A=212,求一个正交矩阵T,使T ' AT是对角矩阵.221?

设矩阵A,求正交矩阵T,使T的逆AT为对角矩阵 求到T后有什么简便方法可

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矩阵A的特征多项式为f(x)=|xE-A|=(x-5)(x+1)^2,解出特征值为x1=5,x2=x3=-1,分别求齐次方程(5E-A)X=0,(-E-A)X=0的非零解,

(5E-A)X=0的非零解(5的特征向量)为(1,1,1),归范化使其模为1得(1/√3,1/√3,1/√3),(如果不要求T正交不须归范化)

(-E-A)X=0的非零解(-1的特征向量)为(1,0,-1),(-1/2,1,-1/2),归范化为(1/√2,0,-1/√2),(-1/√6,2/√6,-1/√6),

将3个化一的特征向量作为列构成正交矩阵T为

1/√3,1/√2,-1/√6,

1/√3,0,2/√6,

1/√3,-1/√2,1/√6,

对角矩阵为diag(5,-1,-1),即对角线上元为特征值.

设矩阵 . 求正交矩阵 使 为对角矩阵。(要求写出正交矩阵 和相应的对角矩阵 )

|λE-A|=λ﹙λ-3﹚²

λ=0 -2x+y+z=0 x-2y+z=0 α1'=﹛1/√3,1/√3,1/√3﹜

λ=3 x+y+z=0 α2'=﹛1.0.-1﹜ α3'=﹛0,1,-1﹜

正交化。β2‘=α2’,β3‘=﹛1,-2,1﹜

单位化 γ2’=﹛1/√2,0,-1/√2﹜ γ3‘=﹛1/√6,-2/√6,1/√6﹜

正交矩阵T=﹛α1,γ2,γ3﹜ T'AT=diag﹙0,3,3﹚

设矩阵A=[2 -2 0 ; -2 1 - 2 ; 0 -2 0] 求正交矩阵T ,使TAT为对角矩阵 急 帮忙

|A-λE| =

2-λ -2 0

-2 1-λ -2

0 -2 -λ

r1+(1/2)(2-λ)r2 - r3

0 (1-λ)(2-λ)/2 -2(1-λ)

-2 1-λ -2

0 -2 -λ

第1行提出 (1-λ), 再按第1列展开 = 2 乘

(2-λ)/2 -2

-2 -λ

2乘到第1行上

2-λ -4

-2 -λ

= λ^2 -2λ - 8 = (λ-4)(λ+2)

所以 |A-λE| =(1-λ)(λ-4)(λ+2)

特征值为 1,4,-2

A-E 化成行简化梯矩阵

1 0 1

0 1 1/2

0 0 0

特征向量为: (2,1,-2), 单位化得 a1 = (2/3,1/3,-2/3)'

A-4E 化成行简化梯矩阵

1 0 -2

0 1 2

0 0 0

特征向量为: (2,-2,1), 单位化得 a2 = (2/3,-2/3,1/3)'

A+2E 化成行简化梯矩阵

1 0 -1/2

0 1 -1

0 0 0

特征向量为: (1,2,2), 单位化得 a3 = (1/3,2/3,2/3)'

则 P = (a1,a2,a3) 是正交矩阵

P^TAP = diag(1,4,-2)

第二题求正交矩阵T,使T∧-1AT为对角矩阵,急,在线等

(2)

求解行列式方程|A-λE|=0,得矩阵A的特征根:6 -3 -3

求解(A-6E)X=0的基础解系为:

(1 0.5 1)^T

将其单位化得:

(2/3 1/3 2/3)^T

求解(A--3E)X=0的基础解系为:

(-0.5 1 0)^T

(-1 0 1)^T

一般说来重根的基础解系不一定是正交的,下面将其正交化

正交化方法如下:B1=A1

B2 = A2 -B1 x (A2,B1)/(B1,B1)

正交化后的结果是:

(-0.5 1 0)^T

(-0.8 -0.4 1)^T

将其单位化得:

(-√5/5 2√5/5 0)^T

(-4√5/15 -2√5/15 √5/3)^T

将单位化后的基础解系合并,即得所求正交矩阵:

T =

2/3 -√5/5 -4√5/15

1/3 2√5/5 -2√5/15

2/3 0 √5/3

注:因为特征根的顺序不唯一,所以得到的正交矩阵T也不是唯一的

其中T^(-1)AT = T'AT =

6 0 0

0 -3 0

0 0 -3

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