ab矩阵,An,Bn是正定矩阵,AB=BA

2022-01-09 16:10:00 百科大全 投稿:一盘搜百科
摘要(1)证明ab矩阵:因为AB正定,所以A`=A,B`=B且存在可逆矩阵P,Q,使A=P`P,B=Q`Q。故(AB)`=B`A`=BA=AB,即AB是对称矩阵。Q(AB)(Q^-1)=Q(P`P)(Q`

(1)证明ab矩阵

ab矩阵,An,Bn是正定矩阵,AB=BA插图

因为AB正定,所以A`=A,B`=B且存在可逆矩阵P,Q,使A=P`P,B=Q`Q。

故(AB)`=B`A`=BA=AB,即AB是对称矩阵。

Q(AB)(Q^-1)=Q(P`P)(Q`Q)(Q^-1)=(PQ`)`(PQ`)

记M=PQ`,因PQ均可逆,知M可逆,M`M正定。

AB相似于M`M,从而AB的特征值全大于0,故AB是正定矩阵。

(2)对称是一个矩阵正定的前提,也就是说只有对称矩阵才有资格被讨论是否为正定矩阵,而正定矩阵必为对称矩阵。

可以这么说明,A为非零矩阵,那么一定有非零行:

(ai1,ai2,……,ain)不全为0

而B是可逆矩阵,所以B的各个行向量线性无关,所以

ai(b11,b12,……,b1n)+ai2(b21,b22……,b2n)+……

+ain(bn1,bn2,……,bnn)

一定不是零向量,

所以AB中一定有非零行,所以AB非0矩阵。

可以反证:如果AB=0, 因为B可逆,两边同乘以B的逆,可得A=A(B*B^(-1))=0*B^(-1) = 0

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