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  • 設(shè)A為n階實(shí)對稱矩陣,且滿足A^3-2A^2+4A-3E=O,證明A為正定矩陣

    設(shè)A為n階實(shí)對稱矩陣,且滿足A^3-2A^2+4A-3E=O,證明A為正定矩陣
    這個(gè)是答案:
    設(shè)λ是A的特征值
    則 λ^3-2λ^2+4λ-3 是 A^3-2A^2+4A-3E 的特征值
    而 A^3-2A^2+4A-3E=0,零矩陣的特征值只能是0
    所以 λ^3-2λ^2+4λ-3=0.
    λ^3-2λ^2+4λ-3=(λ-1)(λ^2-λ+3)=0
    而實(shí)對稱矩陣的特征值是實(shí)數(shù)
    所以A的特征值都是1.
    所以A為正定矩陣.
    個(gè)人覺得有問題啊,高數(shù)里Cayley-Hamilton定理:特征多項(xiàng)式fx=0導(dǎo)出fA=0,但是fA=0未必特征多項(xiàng)式就是fx=0,這題如果A^3-2A^2+4A-3E=O右乘(A+E),結(jié)論還是成立,
    即(A+E)(A^3-2A^2+4A-3E)=O,這時(shí)就有負(fù)特征值,
    高數(shù)里Cayley-Hamilton定理,寫錯(cuò)了 是高等代數(shù)里的
    數(shù)學(xué)人氣:567 ℃時(shí)間:2020-04-01 09:20:57
    優(yōu)質(zhì)解答
    這里用到的是如下結(jié)論:
    若多項(xiàng)式f(x)滿足f(A) = 0,則A的特征值都是f(x) = 0的根.
    取一個(gè)特征向量就能證明.
    這里沒說f(x)是特征多項(xiàng)式,也沒說f(x) = 0的所有根都是A的特征值.如果f(x) = 0的所有根并不都是A的特征值.那上面解答A的特征值都是1.就是錯(cuò)的?這個(gè)邏輯是這樣的.若λ是A的特征值, 則λ是f(x) = 0的解, 又可證λ是實(shí)數(shù).但f(x) = 0的實(shí)根只有1, 所以λ只能是1.我的意思是fx=0的實(shí)根可能不只有1啊?。?!題目的條件確定不了題目里的f(x) = x^3-2x^2+4x-3.可分解為(x-1)(x^2-x+3).x^2-x+3沒有實(shí)根, 所以f(x)的實(shí)根確實(shí)只有1.如果把題目改成f(x) = (x+1)(x^3-2x^2+4x-3).那么由f(A) = 0不能推出實(shí)對稱陣A是正定的, A = -E就是反例.
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