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次の3X3行列Aのジョルダン標準形を求めたいのですが、固有空間を求める段階でわからなくなっています。

  (-1  1  0)
A=( 0 -1  4)
  ( 1  0 -4)

固有値は0、-3となり、次元は両方1次元。
 
 固有値0の固有空間は、aを任意定数として
 a( 1 1 1/4)   (←の行列は転置です)
 固有値ー3の固有空間は、bを任意定数として
 b( 1 -2  1)   (←の行列も転置です)

ここから先がよくわからない部分なのですが・・・
(ここまででも間違っているかもしれませんので、違って いたら教えてください)

固有ベクトルの具体例を3つ用意するために、固有値ー3に対して、   

p{A-(-3)E}=q  ...(★)

(Eは単位行列、qはー3の固有ベクトル具体例)

を満たすpを求めると、そのpが3つ目の固有ベクトルになる・・・

でいいのでしょうか?

実際、a=1、b=1として(★)を計算して、具体的な固有ベクトルとして、
(0 -1 1)を出しました。  (←の行列は転置)

そして、これらのベクトルを列ベクトルにもつ行列Bを考えたとき、
(Bの逆行列)*A*B
を計算してもジョルダン標準形になりませんでした。。

ジョルダン標準形はおそらく
(-3  1  0)
( 0 -3  0)
( 0  0  0)
ではないかと思うのですが、解法がよくわかりません。
誰かご存知の方に教えていただきたいのです。
お願いします。

A 回答 (1件)

固有多項式はλ・(λ+3)^2であり


λ=-3の固有ベクトルがu=[1,-2,1]^Tであり固有空間は1次元なので標準形Λは
[-3,1,0]
[0,-3,0]
[0,0,0]
である。
λ=0の固有ベクトルはw=[4,4,1]^Tである。
λ=-3の拡張固有ベクトルvは
(A-λ・E)・v=u

まとめて
A・u=-3・u
A・v=u+-3・v
A・w=0
よって
A・[u,v,w]=[u,v,w]・Λ
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この回答へのお礼

ありがとうございます!
ジョルダン標準形はそうやって求めればいいんですね。
こんなにすっきりと求められるのですね♪
なんとかジョルダン標準形をつくれるようになりました。
助かりました!本当にありがとうございますm(_ _)m

お礼日時:2003/12/19 14:16

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