已知矩阵 A 是一个 3x3 的实对称矩阵,其特征值均为实数。如果 A 的所有特征值的乘积小于 0,且所有特征值之和大于 0,那么 A 的特征值中,正特征值的个数是多少?
答案解析
核心考点:矩阵特征值与行列式、迹的关系,以及实对称矩阵的特征值性质。解题思路:特征值乘积小于0,说明存在奇数个负特征值;特征值之和大于0,说明正特征值之和的绝对值大于负特征值之和的绝对值。实对称矩阵特征值是实数。
选项分析:
- A选项(0个):如果全部为负特征值,则乘积小于0,但和小于0,与题干矛盾。
- B选项(1个):如果只有1个正特征值,则另外两个为负特征值,乘积小于0,但正特征值之和小于负特征值之和,导致和小于0,与题干矛盾。
- C选项(2个):如果有2个正特征值,1个负特征值,则乘积小于0,且和可以大于0。符合题干要求。
- D选项(3个):如果有3个正特征值,则乘积大于0,与题干矛盾。
易错点提醒:不要混淆特征值乘积(行列式)与特征值之和(迹)的含义。实对称矩阵的特征值为实数这个隐含条件需要注意。选择正确答案的关键依据是:特征值乘积小于0,表明有奇数个负特征值;特征值之和大于0,表明正特征值绝对值之和大于负特征值绝对值之和。
正确答案:C