矩阵问题,求解

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/06 10:21:23
矩阵问题,求解:
|r 1 0|
设A=|0 r 1|
|0 0 r|
求A^n 求解,谢谢
如下:
|r 1 0|
|0 r 1|
|0 0 r|
不好意思,能写的再通俗点吗?

矩阵A不能相似于一个对角阵,A是所谓Jordan型矩阵,故2楼的方法2行不通,解决该问题方法很多,1楼给了一种很好的方法,楼主如没有懂,我试图用另一种方式给你解释一下,将A写成两个矩阵之和,一个是对角线元均是r的对角阵,另一个是除次对线是1外其它元均为零的矩阵U,第1个矩阵是rI:
r 0 0
0 r 0
0 0 r
第2个矩阵是U:
0 1 0
0 0 1
0 0 0
A=rI+U,可以验证U这个矩阵满足U^3=O,称为幂零矩阵.故对任意k≥3,U^k=O.
A^n=(rI+U)^n,利用2项式展开,具有同一个矩阵的多项式与普通代数多项式有类似性质,因此2项式展开式仍成立,
A^n=(rI+U)^n=(rI)^n+C(n,1)(rI)^(n-1)U+C(n,2)(rI)^(n-2)U^2+...
其中C(n,1),C(n,2)是组合数.
由于k≥3,U^k=O,故从第4项起均化为零,故得
A^n=(rI+U)^n=r^nI+C(n,1)r^(n-1)U+C(n,2)r^(n-2)U^2
将右边3个矩阵加起来即可.

除这种方法外还可用矩阵函数的方法,不过要用到一些预备知识.

如果是行列式的话:
A= r^3;
A^n=A^(3*n)。
如果是矩阵的话:
A^2=[r^2, 2r, 1;
0, r^2, 2r;
0, 0, r^2]
A^3=[r^3, 3r^2, 3r;
0, r^3, 3r^2;
0, 0, r^3 ]
... ...
观察,得:
A^n=[r^n, n*r^(n-1), (n*(n-1)*r^(n-2))/2;
0, r^n, n*r^(n-1);
0, 0, r^3 ]
使用数学归纳法便可以证明以上的结果是正确的 。