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1、证明对称矩阵是正定矩阵的充要条件是它的特征值都是正数!

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/15 23:56:59
1、证明对称矩阵是正定矩阵的充要条件是它的特征值都是正数!
2、设向量组a1,a2,a3线性无关.证明向量组a1+a3,a2+a3,a3也线性无关!
1.高等代数上有个定理:对于任意一个n级实对称矩阵A都存在一个n级正交矩 阵T,使T'AT成对角型,而对角线上的元素就是它的特征根.由此,开证,
(1)充分性:当对称矩阵A的特征根都为正数时,对角型矩阵T'AT对角线上的元素均为正数,所以T'AT为正定矩阵,又T为正交阵,所以A是正定阵.
(2)必要性:由于对称矩阵A是正定矩阵,所以存在一个正交矩阵T,使T'AT成对角型的对角线上的元素均为正值,而对角线上的元素又为A的所有特征值,即A的特征值均为正数.
2.用反正法.假设向量组a1+a3,a2+a3,a3线性相关,则存在不全为零的三个数,K1,K2,K3使K1(a1+a3)+K2(a2+a3)+K3a3=0,整理得
K1a1+K2a2+(K1+K2+K3)a3=0,因为K1,K2,K3不全为零,则K1,K2,K1+K2+K3也不全为零,即向量组a1,a2,a3线性相关,与已知矛盾.则假设不成立,命题得证.