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同解方程组为ξ1ξ23ξ3,1130001基础解系103110。若设Pp1p2p3,使得PAPJ11,11
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f则有
Ap1p1
Ap2p2
Ap3p2p3。
可见p1p2应取对应特征值λ1的两个线性无关的特征向量。但若取p1110Tp2301T,为求解p3,求解方程组IAxp2,即2ξ12ξ26ξ33ξ1ξ23ξ30,ξξ3ξ1231
这是矛盾方程组。
遇到这种情况处理方法如下:取定p1110T,又令
p2k1110Tk2301Tk13k2,k1,k2T
只要p2≠0,则p2也是对应λ1的特征向量,选择其中的系数k1,k2,使p2满足两点:(1)与p1线性无关;(2)使方程组IAxp2有解。先求解后者,由于
226k13k2000k13k2IAp2113k1→113k1→113k2000k1k2113k1000k1k20000
可见,当k1k2时,方程组有解。取k1k21,则
p2110T301T211T
它与p1线性无关,又同解方程组为ξ1ξ23ξ3,令ξ2ξ30得
p3100T
12111故相似变换阵P110,使PAP11。0101
注当一个重特征值对应2个及2个以上的Jorda
块时,经常要作这样的处理,应加以注意。
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f四、应用举例1.证明一些结论例设A∈C
×

个特征值为λ1λ2Lλ
,证明λ1λ2Lλ
detA。证根据Jorda
标准形理论,存在
阶可逆阵P使
λ11PAP取行列式即得。2.求方阵的幂

λ2
O,其中代表0或1,Oλ

已知A∈C
×
,要求出Ak,首先求相似变换阵P,使
J11PAPJ
J2
λi其中Ji为Jorda
块Ji,OJs
k
1
λi
OO1λir×rii

J1kAkPJP1kPJkP1P
k
J2
1POkJs
可见求出Ak的关键是求出Ji。
λi1
引理
λi
λkiOO1λir×r
k
C1λk1ki
λki
2Ckλk2LCr1λkr1iki1k1r2kr2CkλiLCr
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