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若矩阵M有特征向量
e1
=
1
0
e2
=
0
1
,且它们所对应的一个特征值分别为2,-1.
(1)求矩阵M及其逆矩阵N
(2)求N100
2
3
分析:(1)设矩阵M=
ab
cd
,则
1
0
是矩阵A的属于λ1=2的特征向量,则有
2-a-b
-c2-d
1
0
=
0
0
①,
0
1
是矩阵A的属于λ2=-1的特征向量,则有
-1 -a-b
-c  -1-d
0
1
=
0
0
②,由此能够求出矩阵M及其逆矩阵N.
(2)根据矩阵A的特征多项式求出矩阵A的特征值,由于
2
3
=2
e1
+3
e2
,∴N100
2
3
=N100(2
e1
+3
e2
)=2(N100
e1
)+3N100
e2
,求出值即可.
解答:解:设矩阵M=
ab
cd
,这里a,b,c,d∈R,
因为
1
0
是矩阵A的属于λ1=2的特征向量,则有
2-a-b
-c2-d
1
0
=
0
0
①,
又因为
0
1
是矩阵A的属于λ2=-1的特征向量,则有
-1-a-b
-c-1-d
0
1
=
0
0
②,
根据①②,则有
2-a=0
-c=0
-b=0
-1-d=0
从而a=2,b=0,c=0,d=-1,因此 A=
20
0-1
,(6分)
A-1=
ef
gh
,则有
ef
gh
20
0-1
=
2e-f
2g-h
=
10
01

则得
2e=1
-f=0
2g=0
-h=1
从而 e=
1
2
,f=0,g=0,h=-1,因此A-1=
1
2
0
0-1
.(10分)
(2)根据题意
e1
=
1
0
e2
=
0
1
分别是矩阵A-1属于特征值
1
2
,-1的特征向量,
由于
2
3
=2
e1
+3
e2

N100
2
3
=N100(2
e1
+3
e2
)=2(N100
e1
)+3N100
e2
=2(
λ
100
1
e1)+
100
2
e2=2×(
1
2
)
100
1
0
+3×(-1)100
0
1
=
2-99
3
点评:本题考查矩阵的性质和应用,考查学生会利用二阶矩阵的乘法法则进行运算,会求矩阵的特征值和特征向量.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源:2010-2011学年江苏省南京市高三第二次模拟考试数学卷 题型:解答题

在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10,共计20分。请在答题卡指定区域作答。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。

A、选修4-1:几何证明选讲

   如图,已知梯形ABCD为圆内接四边形,AD//BC,过C作该圆的切线,交AD的延长线于E,求证:ΔABC∽ΔEDC。

B、选修4-2:矩形与变换

已知 为矩阵属于λ的一个特征向量,求实数a,λ的值及A2。

C、选修4-4:坐标系与参数方程

   在平面直角坐标系xoy中,曲线C的参数方程为(α为参数),曲线D的参数方程为,(t为参数)。若曲线C、D有公共点,求实数m的取值范围。

D、选修4-5:不等式选讲

   已知a,b都是正实数,且ab=2。求证:(1+2a)(1+b)≥9。

 

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科目:高中数学 来源:2011届江苏省南京市高三第二次模拟考试数学卷 题型:解答题

在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10,共计20分。请在答题卡指定区域作答。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
A、选修4-1:几何证明选讲
如图,已知梯形ABCD为圆内接四边形,AD//BC,过C作该圆的切线,交AD的延长线于E,求证:ΔABC∽ΔEDC。

B、选修4-2:矩形与变换
已知为矩阵属于λ的一个特征向量,求实数a,λ的值及A2。
C、选修4-4:坐标系与参数方程
在平面直角坐标系xoy中,曲线C的参数方程为(α为参数),曲线D的参数方程为,(t为参数)。若曲线C、D有公共点,求实数m的取值范围。
D、选修4-5:不等式选讲
已知a,b都是正实数,且ab=2。求证:(1+2a)(1+b)≥9。

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