设A,B为同阶方阵, (1)如果A,B相似,试证A,B的特征多项式相等. (2)举一个二阶方阵的例子说明(1)的逆命题不成立. (3)当A,B均为实对称矩阵时,试证(1)的逆命题成立.

admin2016-04-11  38

问题 设A,B为同阶方阵,   
(1)如果A,B相似,试证A,B的特征多项式相等.
(2)举一个二阶方阵的例子说明(1)的逆命题不成立.
(3)当A,B均为实对称矩阵时,试证(1)的逆命题成立.

选项

答案(1)由A,B相似知,存在可逆方阵P,使P—1AP=B,故 |λE一B|=|λE一P—1AP|=|P—1λEP一P—1AP| =|P—1(λE一A)P|=|P—1||λE一A||P| =|P—1|P||λE一A|=|λE一A| (2)令A=[*],则有 |λE一A|=λ2=|λE—B|, 但A,B不相似.否则,存在可逆矩阵P,使 P—1AP=B=O。 从而A=POP—1=O,这与A≠O矛盾. (3)由A,B均为实对称矩阵知,A,B均相似于对角阵.若A,B的特征多项式相等,则A与B有相同的特征值,设A(B)的全部特征值为λ1,λ2,…,λN,则A,B都相似于对角阵 [*] 于是有 (PQ—1)—1A(PQ—1)=B 由PQ—1可逆知A与B相似.

解析
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