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 是 中(i,j)元的代数余子式。
性质1 
证明:设 ,记 则 其中 ,故 ,类似有 。
性质2 若 则
证明:由性质1可知,当 时 。
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 时 ,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 则 。假设 可逆, 由 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.
|