復(fù)旦大學(xué)謝啟鴻老師高等代數(shù)在線習(xí)題課 思考題分析與解 ep.45
本文內(nèi)容主要有關(guān)于Cayley-Hamilton定理的應(yīng)用,在高代白皮書上對應(yīng)第6.2.3節(jié)
題目來自于復(fù)旦大學(xué)謝啟鴻教授在本站高等代數(shù)習(xí)題課的課后思考題,本文僅供學(xué)習(xí)交流
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祝大家新年快樂!?
練習(xí)題1(16級高代II每周一題第3題)? 設(shè)為n階方陣,
,使得
都是非異陣.證明:存在
,使得
.
證明? 注意到都是非異陣,取
的任一特征值為
,則
都不為零.設(shè)分塊對角陣
的特征多項式為
從而互素,因此存在
,代入
,由Cayley-Hamilton定理可知
,這即是要找的
,使得
.
練習(xí)題2(15級高代II每周一題第4題) 設(shè)n階方陣A適合多項式,其中
.證明:矩陣方程
只有零解.
證明? 首先證明多項式方程的根的模長一定小于1,用反證法,設(shè)
并且
,則
,矛盾.
注意到A適合多項式,從而A的特征值適合多項式
,于是A的特征值的模長小于1.
考慮,
的特征值模長大于1,而
的特征值的模長小于1,從而二者不可能有相同特征值,這就說明矩陣方程
只有零解.
練習(xí)題3(14級高代II期中考試第七大題)? 設(shè)n階實矩陣A的所有特征值都是正實數(shù),證明:對任一實對稱陣C,存在唯一的實對稱陣B,滿足.
證明? 考慮,因為A的所有特征值都是正實數(shù),所以
的特征值全為正實數(shù),并且A與
必定沒有公共特征值.從而方程存在唯一解.
注? 最近參加專欄的活動要求字數(shù),所以我將練習(xí)題解答直接寫出,最后附上圖片格式的解答

