n阶矩阵A具有n个线性无关的特征向量是A与对角矩阵相似的( )

admin2020-03-02  25

问题 n阶矩阵A具有n个线性无关的特征向量是A与对角矩阵相似的(    )

选项 A、充分必要条件
B、充分而非必要条件
C、必要而非充分条件
D、既非充分也非必要条件

答案A

解析 若A~A=,则有可逆矩阵P使P-1AP=∧,或AP=P∧.令P=(γ1,γ2,…,γn),即
    A(γ1,γ2,…,γn)=(γ1,γ2,…,γn)=(a1γ1,a2γ2,…,anγn)
    从而有
    Aγi=aiγi,i=1,2,…,n.
    由P可逆,即有γi≠0,且γ1,γ2,…,γn线性无关.根据定义可知γ1,γ2,…,γn是A的n个线性无关的特征向量.
    反之,若A有n个线性无关的特征向量α1,α2,…,αn,且满足
    Aαi=λiαi,i=1,2,…,n.
    那么,用分块矩阵有
    A(α1,α2,…,αn)=(α1,α2,…,αn)
    由于矩阵P=(α1,α2,…,αn)可逆,所以P-1AP=∧,即A与对角矩阵∧相似.所以应选A.
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