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设向量、都是非零向量,且。记阶矩阵。完成下列各问:
  1. (1) 求;
  2. (2) 求矩阵的特征值和特征向量。

答案

第 1 问

第 2 问

唯一特征值为,其全部特征向量为

解析

第 1 问

由实向量的内积对称性,。

于是 。

第 2 问

由第一问知, ,任一特征值 都满足 ,故唯一特征值为 ,代数重数为 。

对非零向量 ,。由于 ,这等价于 。

因此特征值 的全部特征向量为超平面 中的非零向量,其特征子空间维数为 ;不存在其他特征值的特征向量。