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五阶实对称矩阵A满足A^3=A,二次型f=XTAX的正惯性指数为2,若r(A)=4,求:行列式|2A^3-I|的值.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/15 19:27:20
五阶实对称矩阵A满足A^3=A,二次型f=XTAX的正惯性指数为2,若r(A)=4,求:行列式|2A^3-I|的值.
由A是实对称矩阵,存在正交矩阵C,使B = C'AC为对角阵(C'表示C的转置).
B与A相似且合同,可得A的正惯性指数 = A的正特征值的个数.
由A³ = A,可知A的特征值满足λ³ = λ,即只能为-1,0,1.
r(A) = 4,故A恰有4个非零特征值,又A的正惯性指数为2,故A恰有2个正特征值.
于是A的特征值为1,1,-1,-1,0.
2A-I的特征值为2·1-1,2·1-1,2·(-1)-1,2·(-1)-1,2·0-1,即1,1,-3,-3,-1.
故|2A³-I| = |2A-I| = 1·1·(-3)·(-3)·(-1) = -9.