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证明:对称阵A为正定的充要条件是存在可逆阵U,使A=UTU,即A与单位阵E合同.
证明:对称阵A为正定的充要条件是存在可逆阵U,使A=UTU,即A与单位阵E合同.
admin
2020-06-05
33
问题
证明:对称阵A为正定的充要条件是存在可逆阵U,使A=U
T
U,即A与单位阵E合同.
选项
答案
充分性因为存在可逆矩阵U,使A=U
T
U,故任取x∈R
n
,且x≠0,就有Ux≠0(否则,由u为可逆矩阵可得x=0),并且,A的二次型在该处的值 f(x)=x
T
Ax=x
T
U
T
Ux=[Ux,Ux]=||Ux||
2
﹥0即矩阵A的二次型是正定的,从而A是正定矩阵. 必要性因A是对称阵,故必存在正交阵P,使得P
T
AP=[*]=diag(λ
1
,λ
2
,…,λ
n
),其中,λ
1
,λ
2
,…,λ
n
是A的n个特征值,由于A为正定矩阵,故A的所有特征值均大于0,即λ
i
﹥0(i=1,2,…,n).记对角阵[*],则有 [*] 从而[*],记U=(P[*])
T
,显然U为可逆矩阵,并且由上式知A=U
T
U.
解析
转载请注明原文地址:https://kaotiyun.com/show/Vfv4777K
0
考研数学一
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