證明 若A是正定矩陣(A一定是對稱矩陣)的充要條件是所有特徵值大於

2021-03-22 00:13:48 字數 3392 閱讀 3124

1樓:匿名使用者

a一定正交相似於對角陣,而討論對角陣的正定性比較簡單。經濟數學團隊幫你解答,請及**價。謝謝!

設a是n階實對稱矩陣,證明a是正定矩陣的充分必要條件是a的特徵值都大於0

2樓:匿名使用者

證: a是n階實對稱矩陣, 則存在正交矩陣p, p'=p^-1滿足: p'ap = diag(a1,a2,...

,an). 其中a1,a2,...,an是a的全部特徵值

則a對應的二次型為:

f = x'ax

令 x=py 得

f = y'p' apy = y'diag(a1,a2,...,an)y = a1y1^2+...+any^n

所以 a正定 <=> f 正定 <=> ai>0.

即 a是正定矩陣的充分必要條件是a的特徵值都大於0.

滿意請採納^_^

3樓:點爺

不好意思啊,我才高中畢業。

為什麼對稱矩陣為正定矩陣的充要條件是所有的特徵值都大於0

4樓:庸詘皇

實對稱矩陣正交相似於對角矩陣

即與對角矩陣合同

而對角矩陣的主對角線上的元素即a的特徵值

所以對稱矩陣a正定 a的特徵值都大於0

5樓:電燈劍客

用正交相似變換把這個實對稱矩陣對角化就行了

證明 實對稱矩陣是正定矩陣的充要條件是它的特徵值都是正數

6樓:匿名使用者

1.高等代數上有個定理:對於任意一個n級實對稱矩陣a都存在一個n級正交矩 陣t,使t'at成對角型,而對角線上的元素就是它的特徵根。由此,開證,

(1)充分性:當對稱矩陣a的特徵根都為正數時,對角型矩陣t'at對角線上的元素均為正數,所以t'at為正定矩陣,又t為正交陣,所以a是正定陣。

(2)必要性:由於對稱矩陣a是正定矩陣,所以存在一個正交矩陣t,使t'at成對角型的對角線上的元素均為正值,而對角線上的元素又為a的所有特徵值,即a的特徵值均為正數。

你好,希望能夠幫到你。

7樓:真富貴考釵

這個問題首先要知道什麼是正定陣,以及實對稱矩陣的性質.

第一正定陣定義:a正定,就是任意非零列向量x,x'ax>0[這裡注意x'ax按照矩陣乘法後是一個數,既不是矩陣也不是向量]

第二譜分解定理:實對稱矩陣a,存在正交矩陣p,使得

p'ap為對角形,對角線上是a的n個特徵值,即p'ap=diag.

我們先來證明充分性

a實對稱,則存在正交矩陣p'ap=diag,對角線上是n個特徵值.

當對角線上特徵值全是正數時:對任意的非零向量x,y=px(此時x和y一一對應).則y'ay=x'p'apx=x'diagx

此時x'diagx按照矩陣乘法,可見是正數.這就說明了這樣一個結論:任意非零向量y,令x=p逆y,則y'ay>0,滿足正定定義.

反之,當a正定時,任意的向量尤其列向量x=(1,0...0)',令y=px,那麼y'ay=x'p'apx=x'diagx=k1(對角陣的第一個元素,也就是a的第一個特徵...則存在正交矩陣p',則y',令y=px;ay>,2)位(3..

;0[這裡注意x',所以k1>:實對稱矩陣a;ap為對角形,就會有對角陣上(2..,以及實對稱矩陣的性質,對角線上是n個特徵值;,這個問題首先要知道什麼是正定陣;diagx

此時x',因此n個特徵值都大於0,令x=p逆y;0;ay>,1;apx=x',3)位直到(n,存在正交矩陣p,1)..

一下分別取x=(0;p',就是任意非零列向量x;0,當a正定時.

本題的關鍵是要會運用正定性的定義(非零向量x的任意性.

反之;p'.

第一正定陣定義,可見是正數,n)位的元素是正數.0)'.這就說明了這樣一個結論;ay=x'ap=diag;0:對任意的非零向量x;apx=x'.

我們先來證明充分性

a實對稱,y=px(此時x和y一一對應):任意非零向量y,對角線上是a的n個特徵值;ay=x',也就是a的第一個特徵值).則y'.

0)',x',,滿足正定定義,二次型是個數),;ap=diag;diagx按照矩陣乘法:a正定,0.按照正定定義y'..

,譜分解定理(p是由a唯一決定的;ax>.

當對角線上特徵值全是正數時,即p'.,那麼y',任意的向量尤其列向量x=(1;直到x=(0,0,既不是矩陣也不是向量]

第二譜分解定理;diagx=k1(對角陣的第一個元素,使得

p'ax按照矩陣乘法後是一個數

正定的充要條件有a對稱可逆這條件嗎?我覺得直接第二步全部特徵值大於0就可以了

8樓:匿名使用者

正定矩陣的概念是從正定二次型引出的。二次型的矩陣是對稱矩陣。

故 a 若是正定矩陣,則 a 對稱、可逆。

如果a是n階正定矩陣,但題沒說是對稱矩陣,我能認為它的特徵值都大於零嗎

9樓:1414嘛

對!正定矩陣屬於二次型矩陣,二次型矩陣必是對稱矩陣!

根據正定性的定義,如果正定,其特徵值必全大於零。

10樓:匿名使用者

正定矩陣的定義即為對稱矩陣;

正定矩陣的特徵值全為正數。

11樓:電燈劍客

這個要問出題目的人。

很多人不知道非hermite的正定矩陣,有時候出題人也屬於這一類,所以很多情況下你可以預設hermite性。

你如果精力充沛的話不妨對每個命題都不考慮hermite性,然後證明或者找個反例。

為什麼若a是正定矩陣,則a的特徵值λ都>0.

12樓:

正定矩陣的定義就是:正慣性指數等於n,負慣性指數為0,而正慣性指數的意思就是特徵值中正數的個數。所以,很顯然啊,a正定的話,當然所有的特徵值都為正咯。

a,b為正定矩陣,證:ab的特徵值全部大於零。

13樓:匿名使用者

首先說一下,pt這裡表示p矩陣的轉置,p-1表示p矩陣的逆矩陣這裡利用 「 實對稱矩陣a為正定矩陣的充要條件為:存在可逆矩陣p,使得

a=ptp 」 來證明

已知a,b均正定,則存在可逆矩陣p,q使得a = ptp

b = qtq

q(ab)q-1 = q(ptp)(qtq)q-1=qptpqt = (pqt)t(pqt)

p,q均可逆,所以pqt也為可逆矩陣,

再次利用開始的充要條件,q(ab)q-1為正定矩陣,所有特徵值大於零又因為q為可逆矩陣 所以 ab 與矩陣 q(ab)q-1 相似,所以ab特徵值全大於零

ok,證明完畢,希望對你有幫助

證明實對稱矩陣是正定矩陣的充要條件是它的特徵值都是正數

1.高等代數上有個定理 對於任意一個n級實對稱矩陣a都存在一個n級正交矩 陣t,使t at成對角型,而對角線上的元素就是它的特徵根。由此,開證,1 充分性 當對稱矩陣a的特徵根都為正數時,對角型矩陣t at對角線上的元素均為正數,所以t at為正定矩陣,又t為正交陣,所以a是正定陣。2 必要性 由於...

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