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证明下列命题成立: (1)若A是正交阵,则AT,A-1,A*均是正交阵. (2)矩阵A是正交阵的充要条件是|A|=±1,且|A|=1时,aij=Aij;|A|=一1时,aij=一Aij。
证明下列命题成立: (1)若A是正交阵,则AT,A-1,A*均是正交阵. (2)矩阵A是正交阵的充要条件是|A|=±1,且|A|=1时,aij=Aij;|A|=一1时,aij=一Aij。
admin
2020-09-25
56
问题
证明下列命题成立:
(1)若A是正交阵,则A
T
,A
-1
,A*均是正交阵.
(2)矩阵A是正交阵的充要条件是|A|=±1,且|A|=1时,a
ij
=A
ij
;|A|=一1时,a
ij
=一A
ij
。
选项
答案
(1)因为A正交,所以A
T
=A
-1
,且A
T
(A
T
)
T
=(A
T
A)
T
=E,故A
T
,A
-1
都是正交阵. 因为A正交,所以|A|=±1,A*=|A|.A
-1
,(A*)
T
=|A|.(A
-1
)
T
, 所以A*(A*)
T
=|A|
2
.A
-1
(A
-1
)
T
=E.所以A*是正交矩阵. (2)必要性[*]:A正交,AA
T
=E,因此|A|
2
=1,即|A|=±1. 当|A|=1时,AA*=E即A*=A
-1
=A
T
.所以有A
ij
=a
ij
. 当|A|=一1时,AA*=一E,即A*=一A
-1
=一A
T
,所以有A
ij
=一a
ij
. 充分性[*]:|A|=±1,AA*=|A|E, 当|A|=1时,a
ij
=A
ij
,有A*=A
T
,故AA
T
=AA*=|A|E=E. 当|A|=一1时,a
ij
=-A
ij
,有A*=一A
T
,AA*=一E,即-AA
T
=一E,故AA
T
=E,因 此A是正交阵.
解析
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考研数学三
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