题目
设A=(}3&2&42&0&24&2&a),已知A的特征值为-1,-1,8,则a=().A. 0B. 3C. -3D. 5
设$A=\left(\begin{matrix}3&2&4\\2&0&2\\4&2&a\end{matrix}\right)$,已知A的特征值为-1,-1,8,则a=().
A. 0
B. 3
C. -3
D. 5
题目解答
答案
B. 3
解析
考查要点:本题主要考查矩阵的迹和行列式与特征值之间的关系。
解题思路:
- 矩阵的迹等于所有特征值之和,可快速建立方程求解参数。
- 矩阵的行列式等于所有特征值的乘积,作为验证方法。
关键点:
- 迹的计算公式为对角线元素之和。
- 行列式的计算需展开或利用行变换简化。
方法一:利用矩阵的迹
- 计算矩阵的迹:
矩阵 $A$ 的对角线元素为 $3, 0, a$,因此迹为:
$\text{tr}(A) = 3 + 0 + a = 3 + a$ - 特征值之和:
已知特征值为 $-1, -1, 8$,其和为:
$(-1) + (-1) + 8 = 6$ - 建立方程:
根据迹的性质,有:
$3 + a = 6 \implies a = 3$
方法二:利用矩阵的行列式
- 计算行列式:
展开矩阵 $A$ 的行列式:
$\det(A) = \begin{vmatrix} 3 & 2 & 4 \\ 2 & 0 & 2 \\ 4 & 2 & a \end{vmatrix} = 3 \cdot (0 \cdot a - 2 \cdot 2) - 2 \cdot (2 \cdot a - 2 \cdot 4) + 4 \cdot (2 \cdot 2 - 0 \cdot 4)$
化简得:
$\det(A) = -12 - 4a + 16 + 16 = 20 - 4a$ - 特征值的乘积:
特征值乘积为:
$(-1) \cdot (-1) \cdot 8 = 8$ - 建立方程:
根据行列式的性质,有:
$20 - 4a = 8 \implies a = 3$