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设A∈Pn×n. (1)证明与A可交换的矩阵集合C(A)构成Pn×n的一个子空间. (2)当A=时,求C(A)的维数和一组基.
设A∈Pn×n. (1)证明与A可交换的矩阵集合C(A)构成Pn×n的一个子空间. (2)当A=时,求C(A)的维数和一组基.
admin
2020-09-25
150
问题
设A∈P
n×n
.
(1)证明与A可交换的矩阵集合C(A)构成P
n×n
的一个子空间.
(2)当A=
时,求C(A)的维数和一组基.
选项
答案
(1)E
n
∈C(A),所以C(A)非空.设任意B,C∈C(A),则AB=BA,AC=CA,从而可得A(B+C)=AB+AC=BA+CA=(B+C)A,所以B+C∈C(A). 任取k∈R,则A(kB)=k(AB)=k(BA)=(ka)A,所以kB∈C(A).从而可得C(A)对于加法和数乘均封闭,所以C(A)是P
n×n
的一个子空间. (2)任意B∈C(A),则AB=BA,由矩阵运算可知B是对角矩阵;反之,任一对角矩阵B都与A可换,从而可得B∈C(A),所以C(A)是由对角矩阵组成的.所以 [*] 是C(A)的一组基,并且维数为n.
解析
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考研数学三
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