已知n阶矩阵A满足(A一aE)(A一bE)=0,其中a≠b,证明A可对角化.

admin2017-08-07  54

问题 已知n阶矩阵A满足(A一aE)(A一bE)=0,其中a≠b,证明A可对角化.

选项

答案首先证明A的特征值只能是a或b. 设λ是A的特征值,则(λ一a)(λ一b)=0,即λ=a或λ=b. 如果b不是A的特征值,则A一bE可逆,于是由(A一aE)(A一bE)=0推出A—aE=0,即A=aE是对角矩阵. 如果b是A的特征值,则|A一bE|=0.设η1,η2,…,ηt是齐次方程组(A一bE)X=0的一个基础解系(这里t=n—r(A一bE)),它们都是属于b的特征向量.取A一bE的列向量组的一个最大无关组γ1,γ2,…,γk,这里k=r(A一bE).则γ1,γ2,…,γk是属于a的一组特征向量.则有A的k+t=n个线性无关的特征向量组γ1,γ2,…,γk;η1,η2,…,ηt,因此A可对角化.

解析
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