下列矩阵是否可对角化?若可对角化 试求可逆矩阵P 使P-1AP为对角矩阵:
矩阵
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矩阵A的特征多项式为

得A的特征值λ=2(二重).
对于λ=2(二重),代入对应的齐次线性方程组:(2E-A)X=0,由于r(2E-A)=1,
方程组基础解系中仅含一个向量,而特征值λ=2是A的二重特征值.故A不能对角化.$矩阵A的特征多项式为

得A的特征值λ1=λ2=1,λ3=3.
对于λ1=λ2=1,解对应的齐次线性方程组(E-A)X=0,由于r(E-A)=2,方程组基础解系中仅含一个向量,而特征值λ1=λ2=1是A的二重特征值,故A不能对角化.$矩阵A的特征多项式

得A的特征值为λ1=λ2=2(二重),λ3=6.
对于λ1=λ2=2(二重),解对应的齐次线性方程组(2E-A)X=0,得其基础解系为α1=(1,-1,0)T,α2=(1,0,1)T;
对于λ3=6,解对应的齐次线性方程组(6E-A)X=0,得其基础解系为α3=(1,-2,3)T.
由于α1,α2,α3线性无关,故A可对角化.令

则P-1AP=A.$A的特征多项式

得A的特征值λ=2(四重).
对于λ=2,解方程组(2E-A)X=0
由
,得r(2E-A)=3.
∴方程组的基础解系仅含一个向量,而2是A的4重特征值,故A不可对角化.

