证明n阶矩阵相似。

admin2015-09-14  37

问题 证明n阶矩阵相似。

选项

答案证[*] 所以A与B有相同的特征值λ1=n,λn=0(n—1重)。 由于A为实对称矩阵,所以A相似于对角矩阵 [*] 因为r(λ2E一B)=r(B)=1,所以B的对应于特征值λ2=0有n一1个线性无关的特征向量,于是由方阵相似于对角矩阵的充要条件知B也相似于A。再由矩阵的相似关系具有对称性和传递性知A与B也相似。

解析 本题综合考查特征值的计算、方阵相似于对角矩阵的条件。本题中计算行列式|AE-A|可以利用行(列)和相等行列式的计算方法。求实对称矩阵A的特征值还可以用下法:因为A的秩为1.所以A只有一个非零特征值λ1,其它特征值均为0:λ2=…=λn=0,再由λ12+…+λn=(A的对角元之和)λ2,知λ1=n。本题证法是一个构造性的证明,当λ2≤4时计算满足P-1AP=B的矩阵P都是比较容易的,当然P不是唯一的。
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