二階矩陣M有特征值λ=6,其對應的一個特征向量
e
=
1
1
,并且矩陣M對應的變換將點(1,2)變換成點(8,4).
(Ⅰ)求矩陣M;
(Ⅱ)求矩陣M的另一個特征值及對應的一個特征向量.
考點:幾種特殊的矩陣變換
專題:計算題,矩陣和變換
分析:(Ⅰ)先設M=
ab
cd
,這里a,b,c,d∈R,由二階矩陣M有特征值λ=6及對應的一個特征向量及矩陣M對應的變換將點(1,2)變換成點(8,4),得到關于a,b,c,d的方程組,即可求得矩陣M;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,矩陣M的特征多項式為f(λ)=(λ-4)(λ-2)-8=λ2-2λ+24,從而求得另一個特征值及對應的一個特征向量.
解答: 解:(Ⅰ)設M=
ab
cd
,則由
ab
cd
1
1
=6
1
1
a+b
c+d
=
6
6
,
即a+b=c+d=6.                                                …(1分)
ab
cd
1
2
=
8
4
,得
a+2b
c+2d
=
8
4
,從而a+2b=8,c+2d=4.       …(2分)
由a+b=6及a+2b=8,解得a=4,b=2;
由c+d=6及c+2d=4,解得c=8,d=-2,
所以M=
4  2
8 -2
;…(3分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知矩陣M的特征多項式為f(λ)=
.
λ-4-2
-8λ+2
.
=(λ-4)(λ+2)-16=λ2-2λ-24
…(4分)
令f(λ)=0,得矩陣M的特征值為6與-4.                      …(5分)
當λ=-4時,
(λ-4)x-2y=0
-8x+(λ+2)y=0
⇒4x+y=0

故矩陣M的屬于另一個特征值-4的一個特征向量為
1
-4
.        …(6分)
點評:本題主要考查了二階矩陣,以及特征值與特征向量的計算,屬于基礎題.
練習冊系列答案
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1
2
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1
an-1
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