证明对称阵A为正定的充分必要条件是:存在可逆矩阵U,使A=UTU,即A与单位阵E合同.

admin2016-05-09  43

问题 证明对称阵A为正定的充分必要条件是:存在可逆矩阵U,使A=UTU,即A与单位阵E合同.

选项

答案必要性:因为对称阵A为正定的,所以存在正交矩阵P使PTAP=diag(λ1,λ2,…,λn)=∧,即A=P∧PT,其中λ1,λ2,…,λn为A的全部特征值,A是正定矩阵,λ1,λ2,…,λn均为正数.令∧1diag[*],则∧=∧11,∧=P∧11TPT. 再令U=∧1TPT,则U可逆,且A=UTU故A与单位矩阵合同. 充分性:若存在可逆矩阵U,使A=UTU,则对任意的χ∈Rn且χ≠0,有‖Uχ‖>0,即 f(χ)=χTAχ=χTUTUχ=‖Uχ‖2>0,矩阵A是正定矩阵.

解析
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