設A是實對稱矩陣,且,試證 必有實n維向量X,使XTAX

2021-08-08 22:06:50 字數 2012 閱讀 4333

1樓:不想註冊a度娘

第一,實對稱矩陣是可以正交相似對角化的.

即a實對稱則存在正交矩陣p,使得:p轉置ap=對角陣(對角線上元素正好是n個特徵值).

這樣的話就可以先不管a,我們先只看他的相似對角型,即只考慮對角陣,對角陣記為b

由於a的行列式為負值,a的行列式等於n個特徵根的乘積.所以一定有負的特徵根(反正:如果特徵根全正,那麼其乘積 也就是行列式的值也是正的與條件矛盾)不妨設,對角陣的第一個元素是負的a1<0

那麼我們取,列向量y=(1,0,0,...,0,0)的轉置 (就是第一個元素是1,其他n-1個是0)則 y轉置by=a1<0.

又回頭看 p轉置ap=b,所以 令x=py,這個x就是我們要找的那個向量.

我們來驗證一下:x轉置ax=y轉置p轉置apy=y轉置by=a1<0,回答完畢.

不知道你線代基礎怎麼樣,我回答的是大體思路和我預想的你可能不懂的地方.不懂可以繼續追問

2樓:匿名使用者

這顯然 是錯誤的 ,例如單位 矩陣是個實對稱矩陣,就找不到x滿足此條件

lz大概還不知道什麼叫「正定」二次型吧

設a是n階實數矩陣,若對所有n維向量x,恆有x^tax=0,證明:a為反對稱矩陣

3樓:匿名使用者

因為 a+a^t 是對稱矩陣

且 x^t(a+a^t)x = x^tax + x^ta^tx = x^tax + (x^tax)^t = 0

所以 a+a^t = 0

所以 a^t = -a

故a是反對稱矩陣.

參考

4樓:汴梁布衣

x^tax=0

(x^tax)^t=x^t(a)^tx=0x^tax+x^t(a)^tx=0

x^t[a+(a)^t]x=0

因為a+(a)^t是實對稱矩陣

所以a+(a)^t=0

(a)^t=-a

a為反對稱矩陣

設a為一個n級實對稱矩陣,且|a|<0,證明:必存在實n維向量x不等於0使x'ax<0

5樓:電燈劍客

a的所有特徵值都是實的,|a|<0說明a至少有一個特徵值時負的,把它的特徵向量取成x就行了

6樓:無所謂的文庫

證明:因為a為一個n級實對稱矩陣,

因此存在正交矩陣p滿足:

p'ap=diag(a1,a2,...,an). [p'=p^-1]其中a1,a2,...,an是a的特徵值.

又因為:|a|=a1a2...an<0

所以a1,a2,...,an中必有負數.

設 a1<0. (備註:可調整p的列向量的順序實現)令x=p(1,0,0,...,0)'

則有:x'ax=[p(1,0,0,...,0)']a[p(1,0,0,...,0)']

= (1,0,0,...,0)p'ap(1,0,0,...,0)'

= (1,0,0,...,0)diag(a1,a2,...,an)(1,0,0,...,0)'

= a1 < 0.

由此可知,必存在實n維向量x不等於0使x'ax<0

設a為n階實對稱矩陣,如果存在n維實向量α,β,使得α^taα>0,β^taβ<0,求證:存在n維實向量x,使得x^tax=0

7樓:匿名使用者

題目應當要求x是非零向量,否則直接取x是零向量即可。可按下圖用連續函式找出x。經濟數學團隊幫你解答,請及時採納。謝謝!

線性代數題: 設a是n階實數矩陣,若對所有n維向量x,恆有x^tax=0,證明:a為

8樓:段逆仙

兄弟,你是不是對a+(a)^t是實對稱矩陣有疑問?如果是的話,a+(a)^t確實是實對稱矩陣,因為(a+(a)^t)^t=(a^t+a)所以為實對稱矩陣

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