怎麼證明對稱矩陣的所有特徵值全是實數

時間 2021-08-11 17:39:52

1樓:匿名使用者

解題過程如下圖:

對稱矩陣中的元素關於主對角線對稱,故只要儲存矩陣中上三角或下三角中的元素,讓每兩個對稱的元素共享一個儲存空間。這樣,能節約近一半的儲存空間。

基本性質

1.對於任何方形矩陣x,x+xt是對稱矩陣。

2.a為方形矩陣是a為對稱矩陣的必要條件。

3.對角矩陣都是對稱矩陣。

4.兩個對稱矩陣的積是對稱矩陣,當且僅當兩者的乘法可交換。兩個實對稱矩陣乘法可交換當且僅當兩者的特徵空間相同。

2樓:壞脾氣

證明:設a是n階實對稱矩陣,r是矩陣a在複數域上的任一特徵值則屬於r的特徵向量為α=(a1,a2,...,an)t,(t表示轉置)

即aα=rα,(α≠0)

上式兩邊取共軛複數(這裡a的共軛用a'來表示),得:

(aα)'=(rα)'

a'α'=r'α'

aα'=r'α'

對上式兩邊取複數轉置,得:

(aα')t=(r'α')t

(α't)(at)=r'(α't)

(α't)a=r'(α't)

上式兩邊右乘α,得:

(α't)(aα)=r'(α't)(α)

(α't)(rα)=r'(α't)(α)

(r-r')(α't)α=0

因為(α't)α=||α||²>0

所以r=r',即r是實數

由r的任意性,實對稱矩陣a的特徵值都是實數。

對稱矩陣(symmetric matrices)是指元素以主對角線為對稱軸對應相等的矩陣。2023年,埃米特(c.hermite,1822-2023年)證明了別的數學家發現的一些矩陣類的特徵根的特殊性質,如現在稱為埃米特矩陣的特徵根性質等。

後來,克萊伯施(a.clebsch,1831-2023年)、布克海姆(a.buchheim)等證明了對稱矩陣的特徵根性質。

泰伯(h.taber)引入矩陣的跡的概念並給出了一些有關的結論。

3樓:匿名使用者

你好!應當是實對稱陣的特徵值都是實數,可以如圖證明。經濟數學團隊幫你解答,請及時採納。謝謝!

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老師,能不能幫我證明一下「實對稱矩陣的特徵值一定是實數,其特徵向量一定是實向量」,謝謝!不勝感激

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