证明存在一个酉矩阵,使得UHAU为上三角矩阵

因A'A对称,可以对角化为Pdiag(a1,...,an)P',P是正交阵取a>|ai|,i=1,2,...,n则aIn+A'A=Pdiag(a+a1,...,a+an)P',特征值都是正数,从而正定

唯一性：若有两种形式即A=B+CB对称C反对称A=F+GF对称G反对称所以有A'代表A转置A'=B'+C'=B-CA'=F'+G'=F-G由上有F+G=B+CF-G=B-C两式相加有2F=2B,F=B

充分性：由r(A)0,由AB=0推出r(A)+r(B)

这里是可同时上三角化,至于对角化则不一定.证明也很简单,利用可交换矩阵有共同特征向量,并将这个特征向量扩充为一组基.考虑A,B在这组基下的矩阵.然后利用数学归纳法即可.注：当然事实上这里要求A,B可交

设a是A的特征值.则a^k是A^k的特征值而A^k=0,零矩阵的特征值只有0所以a^k=0所以a=0所以幂零矩阵的特征值只能为0再问：这个是用了什么定理么？再答：设f(x)是一个多项式a是A的特征值,

对A做实Schur分解A=Q*T*Q^T,其中Q是实正交阵,T是拟上三角阵（即对角块不超过2阶的块上三角阵）注意到T也是正交阵,每行或每列元素的平方和都是1,所以T的块上三角部分全是0,即T是拟对角阵

充分性：因为P、Q可逆,所以P,Q可以分解成若干个基本初等矩阵的积,所以A~B必要性：因为A~B,所以A经过若干次初等行列变换后成为B,即PAQ=B,（P、Q可逆）

做奇异值分解A=UΣV^T,然后取P=UV^T,S=VΣV^T即可

提示:是正定对称矩阵.于是由习题2存在正定矩阵S,使得=.再看一下U应该怎样取．]

这个就是所谓的Schur分解先取A的一个单位特征向量x,取以x为第一列的酉阵Q,Q^HAQ变成分块上三角阵,归纳即可.

证明:必要性.因为存在一个非零矩阵B,使得AB=O所以B的列向量都是AX=0的解向量所以AX=0有非零解所以|A|=0.充分性.因为|A|=0,所以AX=0有非零解b1,...,bs令B=(b1,..

这个命题不对!反例:A=0-101-20-10-1则A可逆但A的3重特征值只有一个线性无关的特征向量,A不能对角化!再问：这是考试一道原题--···而且题目我是原封不动打上来的··

反证法:若A的行列式不为零,则A的秩为n,即A满秩,A可逆,等式两边的左侧都乘以A的逆矩阵,得到B=0,矛盾,故A不可逆,极为A的行列式值为0.

正定矩阵都是对称阵,所以可以正交相似对角化.即存在正交阵O使得A=O'diag{a1,a2,...,an}O,再由A正定知对角元全为正数,即a1,a2,...,an>0.令b1=√a1,b2=√a2,

知识点:n阶可逆矩阵等价于n阶单位矩阵E.因为A,B可逆,所以存在可逆矩阵P1,P2,Q1Q2满足P1AQ1=EP2BQ2=E所以P1AQ1=P2BQ2所以P2^-1P1AQ1Q2^-1=B令P=P2

用反证法:假设|A|不等于0那么R(A)=3由于AB=0,R(A)+R(B)小于等于3所以R(B)=0和条件B为非0阵矛盾所以R(A)小于3即|A|=0

根据|AB|=|A||B|得到|A^k|=|A|^k=0所以|A|=0,所以不可逆

A是实对称矩阵,则A的特征值都是实数.因为A的行列式等于所有特征值的乘积,且A的行列式＜0,所以A至少有一个特征值λ＜0.设X是A对应于特征值λ的特征向量,则AX=λX,两边左乘以X^T,则(X^T)

因矩阵A与B相似,则存在满秩矩阵Q,使A=Q^(-1)BQ→QA=BQ设QA=BQ＝R→A＝Q^(-1)R,B＝RQ^(-1)把Q^(-1)看成Q即可

因为r(A)=m所以对任一n维列向量b,线性方程组Ax=b总是有解特别对n维基本向量ε1,ε2,...,εn,Ax=εi有解xi令B=(x1,x2,...,xn)则AB=(Ax1,Ax2,...,Ax