??1??1?2??1??3??1?1(2)?f,g??(1,?1,1)??2??1??3(3)
1213141?3??1? 4??1?5??1213141?3??1??1????4???9 ?44?????51???5??
?1?1,?2?t??1,t??t?12,??2,?2??112?2?23(t?)?3?t2??t2,?1??1??t2,?2??2?t2?t?11801?3?(t2?t?)656??3,?3??
1216?1?1,所以标准正交基是:?2?23(t?)1
21?3?(t2?t?)656《高等工程数学》――科学出版社版习题答案(第二章) P50
1. 求下列矩阵的特征值、代数重数核几何重数,并判断矩阵是否可对角化
?1-10??0-1-1??411????? (3)?030?
1(1)020 (2)12?????????3??112???21??-102??解:(1)特征值:
?1=1(代数重数和几何重数均为1),?2=?3=2(代数重数和几何重数均为2)
可对角化。
(2)特征值:
?1=1(代数重数和几何重数均为1),?2=?3=2(代数重数为2和几何重数为1)
不可对角化。 (3)特征值:
?1=?2=?3=3(代数重数为3、几何重数均为1)
不可对角化。
2. 求下列矩阵的不变因子、初等因子和Jordan标准形
?1
7-3??3?411??0
??(2)?030? (3)?2(1)-2-5?????0????-4-103-102??????0
21003210
?34??1??3?
(4)?02??0??1???000300?0??01-10?
?0020?0112??00解:(1)不变因子是:d1=1,d2=1,d3=(?-1)(?-i)(??i)
初等因子是:(?-1),(?-i),(??i)
?100???Jordan标准形是:0i0 ????00?i??3(2)不变因子是:d1=1,d2=1,d3=(?-3)
初等因子是:(?-3)
3?310???Jordan标准形是:031 ????003??
4(3)不变因子是:d1=1,d2=1,d3=1,d4=(?-1)
初等因子是:(?-1)
4?1
?0
Jordan标准形是:?
?0??0
11000110
0?0?? 1??1?
(4)不变因子是:d1=1,d2=1,d3=1,d4=(?-2)(?-3),d5=(?-1)(?-2)(?-3)