朱杰和陈剑哪个讲得好:n阶矩阵可对角化的条件

来源:百度文库 编辑:中科新闻网 时间:2024/04/29 03:02:02
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一、矩阵A为n阶方阵
二、充要条件是有n个线性无关的特征向量
三、充分条件n个特征值互不相等
也就是由特征值求出n个特征向量,组成变换矩阵P,P=(a1,a2,.an),那么:P逆AP=主对角线为特征值的对角阵。

定义20.1 设A 是数域F 上n 阶矩阵,如果存在可逆阵 P ,使P -1AP 为对角阵,那么 A 称为可对角化矩阵。

并不是所有的 n 阶矩阵都可对角化,例如, A= 就一定不可对角化,所以我们要首先讨论可对角化的条件。

设A ∈ M (F) 是可对角化矩阵,即存在可逆阵 P ,使

P-1AP= , λ1 , λ2 , ... , λn F 。

又设 是P 的n 个列向量,由于 P 是可逆的,向量组 线性无关,并且

AP = A ( ) =( )

即 A pi = λi p i , i=1,2, ...,n (20-1 )

反之,如果存在 Fn 中n 个线性无关的向量 及n 个数λ1 , λ2 , ... , λn ,满足式(20--1 ), 那么取P =( ) M (F), 就有

P-1AP = ,既A 可以对角化。

定理 20. 1 数域F 上n 阶矩阵A 可对角化的充分必要条件为存在 n 个数λ1 , λ2 , ... , λn F 及n 个线性无关的向量 使

i=1,2, ...,n. 。

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