求矩阵方程 $\boldsymbol{X} \boldsymbol{A}=2 \boldsymbol{X}+\boldsymbol{B}$ 的解,其中 $\boldsymbol{A}=\left(\begin{array}{lll}3 & 1 & 1 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 3\end{array}\right), \boldsymbol{B}=\left(\begin{array}{ccc}-1 & 0 & 1 \\ 3 & 2 & -1\end{array}\right)$ .
设 3 阶方阵 $\boldsymbol{A}$ 有特征值 1 (二重)和 $-1, \alpha_1=\left(\begin{array}{l}1 \\ 1 \\ 1\end{array}\right), \alpha_2=\left(\begin{array}{l}0 \\ 1 \\ 1\end{array}\right)$ 是其相应于特征值 1 的特征向量, $\alpha_3=\left(\begin{array}{l}0 \\ 0 \\ 1\end{array}\right)$ 是其相应于特征值 -1 的特征向量.
1.求 $\boldsymbol{A}$ 及 $\boldsymbol{A}^{9999}$ .
2.若 3 阶实对称矩阵 $\boldsymbol{B}$ 特征值也是 1 (二重)和 -1 ,证明: $\boldsymbol{A}$ 与 $\boldsymbol{B}$ 必定相似.
设线性方程组 $\left\{\begin{array}{l}x_1+x_2+x_3+x_4=0 \\ x_1+3 x_2+5 x_3+5 x_4=2 \\ \quad-x_2+p x_3-2 x_4=q \\ 3 x_1+2 x_2+x_3+(p+3) x_4=-1\end{array}\right.$
1.问参数 $p, q$ 满足什么条件时,该方程组无解;有唯一解,有无穷多解?
2.当方程组有无穷多解时,求出其通解(写成向量形式).
矩阵 $\boldsymbol{A}=\left(\begin{array}{cccc}1 & 1 & 1 & 1 \\ 3 & -1 & 2 & 0 \\ 1 & -3 & 0 & -2\end{array}\right)$ .
1.求一 $4 \times 2$ 矩阵 $\boldsymbol{B}$ ,使得 $\boldsymbol{A B}=\boldsymbol{O}$ ,且秩 $(\boldsymbol{B})=2$ ;
2.问:是否存在秩大于 2 的矩阵 $\boldsymbol{C}$ 使得 $\boldsymbol{A C}=\boldsymbol{O}$ ?为什么?
设实对称矩阵 $\boldsymbol{A}=\left(\begin{array}{lll}k & 1 & 0 \\ 1 & 3 & 0 \\ 0 & 0 & 4\end{array}\right)$ 与 $\boldsymbol{B}=\left(\begin{array}{lll}4 & & \\ & 2 & \\ & & 4\end{array}\right)$ 相似,
1.求参数 $\boldsymbol{k}$ 的值;2.求一正交矩阵 $\boldsymbol{Q}$ ,使得 $\boldsymbol{Q}^{\mathrm{T}} \boldsymbol{A} \boldsymbol{Q}=\boldsymbol{B}$ .