设a是A的特征值, 则 a^2-3a+2 是 A^2-3A+2E 的特征值
而 A^2-3A+2E = 0, 零矩阵的特征值是0
所以 a^2-3a+2 = 0
所以 (a-1)(a-2) = 0
所以 A 的特征值是 1 或 2.
因为 A^2-3A+2E=0
所以 (A-E)(A-2E)=0
所以 r(A-E)+r(A-2E)<=n
又因为 n = r(E) = r[(A-E)-(A-2E)] <= r(A-E)+r(A-2E)
所以 r(A-E)+r(A-2E) = n
所以 [n-r(A-E)] + [n-r(A-2E)] = n.
故齐次线性方程组 (A-E)X=0 与 (A-2E)X=0 的基础解系共含n个向量
所以A有n个线性无关的特征向量
故A可对角化.
注意:方阵A可对角化等价于A的极小多项式没有重根(用Jordan标准型证明)
A的极小多项式是(x-1)(x-2)的因子,显然没有重根
若A可以相似对角化则
Aa=xa
A^2-3A+2E=0
(x^2-3x+2)a=0
a为特征向量非0,则
A的特征值x只能是1,2
A^2-3A+2E=0
(A-E)(A-2E)=0
|A-E|=0 |A-2E|=0