设A,B均是n阶矩阵,且r(A)+r(B)<n,证明A,B有公共的特征向量.

admin2019-04-22  64

问题 设A,B均是n阶矩阵,且r(A)+r(B)<n,证明A,B有公共的特征向量.

选项

答案设r(A)=r,r(B)=s,且α12……αn-r是齐次方程组Ax=0的基础解系,即矩阵A关于A=0的特征向量,同理,β1β2……βn-s是曰关于A=0的特征向量.那么,向量组α12……αn-r,β1β2……βn-s必然线性相关(由于n一r+n一s=n+(n—r—s)>n).于是存在不全为零的实数k1,k2,…,kn-r,l1,l2,…,ln-s,使k1α1+k2α2+…+kn-rαn-r+l1β1+l2β2+…+ln-sβn-s=0.因为β1β2……βn-r线性无关,β1β2……βn-s线性无关,所以k1,k2,…,kn-r,与l1,l2,…,ln-s必分别不全为零,令γ=k1α1+k2α2+…+kn-rαn-r=一(l1β1+l2β2+…+ln-sβn-s).由γ≠0,从特征向量性质知,γ既是A关于λ=0的特征向量,也是B关于λ=0的特征向量,因而A,B有公共的特征向量.

解析
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