设三阶实对称矩阵A的特征值为λ1=1,λ2=λ3=2,向量α1=(1,-2,1)T是矩阵A的属于特征值λ1=1的特征向量.求A的属于特征值λ2=2的特征向量,并求矩阵A.
设A的属于特征值λ2=2的特征向量为α=(x1,x2,x3)T,则α1Tα=0,即x1-2x2+x3=0,解得方程组的基础解系为α2=(2,1,0)T,α3=(-1,0,1)T,则c2α2+c3α3(c2,c3为任意非零常数)为A的属于特征值λ2=λ3=2的特征向量,令P=(α1,α2,α3),则P可逆,且P-1AP= (1 2 2), 即A=P (1 2 2) P-1= (1/6 -1/3 1/6 1/3 1/3 1/3 -1/6 1/3 5/6), 故A= (1 2 -1 -2 1 0 1 0 1) (1 2 2) (1/6 -1/3 1/6 1/3 1/3 1/3 -1/6 1/3 5/6) =1/6 (11 2 -1 2 8 2 -1 2 11)