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  • A為n階矩陣,且A^2-A=2E,證明A可以對角化

    A為n階矩陣,且A^2-A=2E,證明A可以對角化
    這是一類矩陣對角化的問題~請知道的稍微證明下~
    數(shù)學人氣:671 ℃時間:2019-12-08 21:00:58
    優(yōu)質(zhì)解答
    很顯然,因為極小多項式?jīng)]有重根.能不能給點過程,根就只有2 , -1~n階還有其他根呢,為0,不算重根?不管n多大,A的特征值只能是2或-1,沒有別的根。A的極小多項式是x^2-x-2的因子,沒有重根。矩陣可對角化等價于極小多項式?jīng)]有重根,這個是很基本的結論,用Jordan標準型容易證明。極小多項式?jīng)]有重根可以推出矩陣的對角化,不能等價。。我具體是這里不懂(A的極小多項式是x^2-x-2的因子,沒有重根。),為什么有這因果關系~Jordan標準型(不知道是什么)~~原諒我的愚笨~~看來你學得很成問題,即便不知道Jordan標準型也不應該就束手無策。首先明確,A的特征值一定是2或-1。如果Ax=λx,那么(A^2-A-2E)x=(λ^2-λ-2)x,所以λ=2或λ=-1。然后,A的極小多項式是次數(shù)最低的滿足f(A)=0的多項式(這是定義?。?,既然A^2-A-2E=0,A的極小多項式只有三種可能:x^2-x-2或x-2或x+1,不論如何一定是x^2-x-2的因子。到這里為止只要有一點不明白就說明沒學好。接下來是對角化。A一定是可以上三角化的,P^{-1}AP = [U,V; 0, W],其中U和W是對角元分別是2和-1上三角陣。再選取適當?shù)腫I X; 0 I]型的變換可以把[U,V; 0, W]約化到分塊對角陣[U, 0; 0 W]。相似變換不改變極小多項式,所以f(A)=0等價于f(U)=0且f(W)=0。對于f(x)=(x-2)(x+1),直接用反證法證明f(U)=0可以推出U=2E,同樣W=-E。再不會我就不管了,自己反復看。
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