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伴随矩阵的性质及证明(图文)

时间:2011-04-22  作者:秩名

论文导读:回顾了方阵的伴随矩阵概念,讨论了方阵的伴随矩阵的秩、可逆性、行列式、特征值、特征向量、对称性、正交性、正定性;并对每个性质给出了证明.
关键词:方阵,伴随矩阵,性质
 

设A是n阶方阵,A的伴随阵定义为其中中(i,j)元的代数余子式。

性质1

证明:设,记其中 ,故,类似有

性质2 若

证明:由性质1可知,当

性质3

证明:情形1:(性质9);

情形2:

性质4

证明:由可知

性质5

证明:

性质6

证明:。论文参考网。

性质7

证明:

性质8

证明:(1)当,事实上由性质9可知A可逆

(2)当,由矩阵秩的定义知,此时A的所有n-1阶子式即中任一元素均为零,于是=0从而

(3)当。由矩阵秩的定义可知A中至少有一个n-1阶子式不为零,也即是中至少有一个元素不为零,故,又由于,A为降秩矩阵,于是,由,把代入

综上可知:。论文参考网。

性质9 A可逆可逆

证明:(1)若A可逆则也可逆。论文参考网。由性质可知:。A可逆则,由可逆矩阵的定义可知可逆。

(2)若A不可逆则也不可逆即。假设可逆,定义可知=0与矛盾,故假设不成立,原命题成立。

性质10 A为对称阵则也为对称阵

证明:A为对称阵是对称阵

性质11 A为正交阵则是正交阵

证明:A是正交阵 是正交阵。

性质12 A为正定矩阵则亦是正定矩阵。

证明:因为A是正定的,|A|> 0,并且也是正定的,=| A| A−1,所以也是正定矩阵.

性质(9~12)说明A的伴随阵继承了A的许多性质,这里所谓的继承是指若A具有某性质p,则也具有性质p,这些性质包括矩阵的对称性、可塑性、正定性、正交性等重要性质,对于这些性质,A与同时具有或同时不具有,也即A具有这些性质的充要条件是也具有这些性质。


参考文献:
[1] 北京大学数学系几何与代数教研室代数小组.高等代数[M].北京:高等教育出版社,1988:176.
[2] 同济大学数学教研室.线性代数[M].3 版.北京:高等教育出版社,1999:52-53.
[3] 钱吉林.高等代数题解精粹[M].北京:中央民族大学出版社,2002:124.
 

 

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