设A为m阶正定矩阵，B为m×n阶实矩阵．证明：BTAB正定的充分必要条件是r(B)=n．

admin2018-05-21 42

问题设A为m阶正定矩阵，B为m×n阶实矩阵．证明：B^TAB正定的充分必要条件是r(B)=n．

选项

答案必要性：设B^TAB是正定矩阵，则对任意的X≠0，X^TB^TABX=(BX)^TA(BX)＞0，所以 BX≠0，即对任意的X≠0有BX≠0，或方程组BX=0只有零解，所以r(B)=n．充分性：反之，设r(B)=n，则对任意的X≠0，有BX≠0，因为A为正定矩阵，所以X^T(B^TAB)X=(BX)^TA(BX)＞0，因为(B^TAB)^T=B^TA^T(B^T)^T=B^TAB，所以B^TAB为对称矩阵，所以B^TAB为正定矩阵．

解析

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考研数学一

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