本
文
摘
要
这个定义是说,假设一个方阵A,与一个对角阵相似,就称A可相似对角化。
譬如说,这就是一个对角阵。那么,我们如何判断是否可对角化呢?
这就是判断标准,即如果A有n个线性无关的特征向量,那么就可以推出n阶方阵可以被对角化。反之,如果n阶方阵可以被对角化,则A有n个线性无关的特征向量。
所以,这里的核心就是证明这个定理。他的证明是这样的
首先,证明他的必要性,即若A有n个线性无关的特征向量,那么他可以被对角化
按照相似矩阵的定义是,
那么共同左乘P,则变成
此时,A是一个方阵,P是一个可逆矩阵,我们令P为(p1,p2,...pn)作为一个列向量组。此时带入上面这个等式
接着按照矩阵的乘法,把他处理掉,结果是
现在我们需要说明,p1...pn作为特征向量,是线性无关的。
由于P是(p1...pn),所以R(A)=n,即他的矩阵的秩为n,所以是线性无关的。
由于他是线性无关的,因此他满足使对角化的要求。
接着证明他的充分性,
那么,由此可以推知几个推论
如果n阶方阵A的n个特征值互不相同,那么A与对角阵是相似的。
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