因为A可对角化,λE-A的秩等于1。为什么求详细解释

如题所述

因为A可对角化,所以(E-A)x=0就有两个线性无关解,即E-A的秩是1。

详解:

λE-A的零度就是λ的几何重数,如果A可对角化则几何重数等于代数重数。

问题里"λE-A的秩等于1"中的“1”是二重特征值。又因可对角化的矩阵的秩等于其非零特征值的个数。

推导过程:

A可对角化时,存在可逆矩阵P使得 P^-1AP=diag(a1,..,an)

则 R(A) = R(P^-1AP) = Rdiag(a1,...,an) = a1,...,an中非零元素的个数。

而A的特征值即 a1,...,an

所以 R(A) 等于A的非零特征值的个数。

综上所述:(E-A)x=0就有两个线性无关解,即E-A的秩是1。

扩展资料:

可对角化矩阵和映射在线性代数中有重要价值,因为对角矩阵特别容易处理: 它们的特征值和特征向量是已知的,并通过简单的提升对角元素到同样的幂来把一个矩阵提升为它的幂。

对于一个矩阵来说,不一定存在将其对角化的矩阵,但是任意一个n×n矩阵如果存在n个线性不相关的特征向量,则该矩阵可被对角化。

一个主对角线之外的元素皆为0的矩阵。对角线上的元素可以为0或其他值。在特征值和特征向量方面,矩阵与线性变换的理论是平行的,所得的结果对线性变换也成立。

若n阶矩阵A有n个不同的特征值,则A必能相似于对角矩阵。

说明:当A的特征方程有重根时,就不一定有n个线性无关的特征向量,从而未必能对角化。

参考资料来源:百度百科--可对角化矩阵

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第1个回答  推荐于2019-10-20

因为A可对角化,所以(E-A)x=0就有两个线性无关解,即E-A的秩是1。

详解:

λE-A的零度就是λ的几何重数,如果A可对角化则几何重数等于代数重数。

问题里"λE-A的秩等于1"中的“1”是二重特征值。又因可对角化的矩阵的秩等于其非零特征值的个数。

推导过程:

A可对角化时, 存在可逆矩阵P使得 P^-1AP=diag(a1,..,an)

则 R(A) = R(P^-1AP) = Rdiag(a1,...,an) = a1,...,an中非零元素的个数

而A的特征值即 a1,...,an

所以 R(A) 等于A的非零特征值的个数。

综上所述:(E-A)x=0就有两个线性无关解,即E-A的秩是1。

扩展资料:

一、可对角化的概念

1、定义1:

设σ是几维线性空间V的一个线性变换,如果存在V的一个基,使σ在这组基下的矩阵为对角矩阵,则称线性变换σ可对角化。

2、定义2:

矩阵A是数域P上的一个n级方阵.如果存在一个P上的n级可逆矩阵X,X^-1AX为对角矩阵,则称矩阵A可对角化。

二、可对角化的条件

1、(定理7)设σ为n维线性空间V的一个线性变换,则σ可对角化=σ有n个线性无关的特征向量。

2、(定理8)设σ为雌线性空间V的一个线性变换,如果ε1,ε2,…εk分别是σ的属于互不相同的特征值λ1,λ2…λk的特征向量,则ε1,ε2,…εk线性无关。

3、(推论1)设σ为n维线性空间V的一个线性变换,如果σ的特征多项式在数域P中有n个不同特征值,则口可对角化。特别地,(推论2)在复数域C上的线性空间中,如果线性变换σ的特征多项式没有重根,则σ可对角化。

4、(定理9)设σ为线性空间V的一个线性变换,λ1,λ2…λk是σ的不同特征值,而εi1,εi2,…εir1是属于特征值λi的线性无关的特征向量,i=1,2,...,k,则向量ε11,ε12,…εk1,...,εkrk线性无关。

参考资料来源:百度百科-对角化

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第2个回答  2017-07-21
这个命题不对,A相似于对角阵B,则λE-A相似于λE-B,也就是要求λE-B的秩就行了
而λE-B是个对角线元素有λ的对角阵,根据定义λ矩阵要是秩为1的话任何2阶以上的子式都要为0,但2阶子式并不为0,而是某个含λ的式子本回答被提问者和网友采纳
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