要求矩阵A的特征值和特征向量,我们需要解方程|A-λI|=0,其中λ为特征值,I为单位矩阵。
首先,计算A-λI得到: A-λI = \matrix {4-λ&2&2 2&4-λ&-2 2&-2&4-λ}
然后,计算行列式|A-λI|并令其等于0,得到特征方程: (4-λ)(4-λ)(4-λ) + 2(2)(4-λ) + 2(-2)(2) - 2(4-λ)(-2) - 2(2)(2) - (4-λ)(-2)(-2) = 0
化简上述特征方程,得到: (λ-6)(λ-4)(λ-2) = 0
解特征方程,得到特征值λ1=6,λ2=4,λ3=2。
接下来,我们代入每个特征值,求解对应的特征向量。
当λ=6时,解方程(A-6I)x=0,即: \matrix {-2&2&2 2&-2&-2 2&-2&-2}x=0
通过高斯消元法,得到: x = \matrix {1&-1&-1/2}
当λ=4时,解方程(A-4I)x=0,即: \matrix {0&2&2 2&0&-2 2&-2&0}x=0
通过高斯消元法,得到: x = \matrix {1&1&1}
当λ=2时,解方程(A-2I)x=0,即: \matrix {2&2&2 2&2&-2 2&-2&2}x=0
通过高斯消元法,得到: x = \matrix {-1&1&0}
综上所述,矩阵A的特征值为λ1=6,λ2=4,λ3=2,对应的特征向量分别为: x1 = \matrix {1&-1&-1/2} x2 = \matrix {1&1&1} x3 = \matrix {-1&1&0}