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设A是实数域上n级可逆矩阵,证明:A可唯一分解成A=TB.其中T是正交阵,B是主对角元都为正的上三角矩阵.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/14 02:41:52
设A是实数域上n级可逆矩阵,证明:A可唯一分解成A=TB.其中T是正交阵,B是主对角元都为正的上三角矩阵.
备注:存在性已证出,主要是我在证唯一性的时候方法太复杂,是逐个去证T的列向量唯一.希望各路高人能给出简便证法.
考虑到 R^n 的任何一组基可以标准正交化即可得到存在性(考虑两组基的过渡阵).唯一性是显然的,证明如下:
设 T_1B_1=T_2B_2, 则 {T_2}^{-1}T_1=B_2{B_1}^{-1}.注意到
1.正交阵的乘积,正交阵的逆还是正交阵
2.上三角阵的乘积,可逆上三角阵的逆还是上三角阵
故左侧是正交阵,右侧是上三角阵,于是必为对角阵而且对角元不是 1 就是 -1(注意正交阵的定义,以及它是上三角的正交阵).但是由于已知 B_i(i=1,2) 的对角元是正的,于是只能是 E. 由此 T_1=T_2, B_1=B_2.
证毕