论文导读:本文对某些矩阵的乘积的正定性作一些探讨,给出其正定的一些判别。
关键词:正定矩阵,特征值
文献[1]给出了两个对称正定矩阵 的乘积是对称正定矩阵的充分必要条件是 ,两个正定矩阵的乘积未必是正定矩阵。两矩阵的乘积是正定矩阵的充分必要条件是什么,本文对某些矩阵的乘积的正定性作一些探讨,给出其正定的一些判别。
引理 阶实矩阵 对称正定的充分必要条件是存在 阶实对称正定矩阵 ,使得 。
引理 设 是 阶实正规矩阵,且它的特征值都具有正的实数部分,则 为正定矩阵。
定理1 设 ,若 是对称正定矩阵,且 ,则 是正定矩阵的充分必要条件是 的特征值的实数部分大于零,记作 。
证明 因为 是对称正定矩阵,由引理1,存在对称正定矩阵 ,使得 ,易知 也是对称正定矩阵。
必要性 因为 是正定矩阵,故 也是正定矩阵,从而 ,又相似的矩阵有相同的特征值,故 。
充分性 若 ,则 ,因为 
容易验证 ,因此 是实正规矩阵,由引理2, 是正定矩阵,进而有 是正定矩阵。
定理2 若 是正定矩阵, 都是对称矩阵,且 ,则 是正定矩阵的充分必要条件是 的特征值大于零,记作 。
证明 由 容易验证 ,由 是实对称矩阵可知 为实数,故由定理1立即得出结论。
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