设A是n阶反对称矩阵,A*为A的伴随矩阵. (Ⅰ)证明:A可逆的必要条件是n为偶数;当n为奇数时,A*为对称矩阵; (Ⅱ)举一个四阶不可逆的反对称矩阵的例子; (Ⅲ)证明:如果λ是A的特征值,那么一λ也必是A的特征值.

admin2020-12-10  45

问题 设A是n阶反对称矩阵,A*为A的伴随矩阵.
     (Ⅰ)证明:A可逆的必要条件是n为偶数;当n为奇数时,A*为对称矩阵;
     (Ⅱ)举一个四阶不可逆的反对称矩阵的例子;
     (Ⅲ)证明:如果λ是A的特征值,那么一λ也必是A的特征值.

选项

答案利用反对称矩阵的定义及其性质证之. 解 (Ⅰ)由反对称矩阵定义知,AT=一A,故 ∣A∣=∣AT∣=∣—A∣=(一1)n∣A∣, 即 [1一(一1)n]∣A∣=0. 若n=2k+1,必有∣A∣=0,所以A可逆的必要条件是n为偶数.因AT=一A,由(A*)T=(AT)*有 (A*)T=(AT)*=(一A)*. 又因(kA)*=kn-1A*,故当n=2k+1时,有 (A*)T=(一A)*=(一1)n-1A*=(一1)2kA*=A*, 即A*是对称矩阵. (Ⅱ)例如,[*]是四阶反对称矩阵,且不可逆. (Ⅲ)若λ是A的特征值,有∣λE一A∣=0,那么 ∣一λE一A∣=∣(一λE一A)T∣=∣一λE一AT∣=∣一λE+A∣ =∣一(λE一A)∣=(一1)n∣λE一A∣=0, 所以一λ是A的特征值.

解析
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