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简答题

设A和B为n阶矩阵。 (1)探讨矩阵乘积AB与BA是否一定相似; (2)若矩阵A的特征值为1,2,…,n,证明矩阵AB与BA相似。

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答案:

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解析:

(1) 一般情况下,矩阵AB与BA并不相似。可以通过举例来证明这一点,例如取A为一个2阶矩阵,B为一个3阶矩阵,那么AB和BA的维度就不一样,无法进行比较。因此,AB与BA不一定相似。
(2) 若矩阵A有特征值1,2,…,n,我们可以证明AB与BA相似。因为矩阵A的行列式|A|=n!≠0,所以矩阵A是可逆的。取矩阵P=A,则有P^-1ABP=BA。根据矩阵相似的定义,如果存在一个可逆矩阵P,使得P^-1ABP=BA,那么矩阵AB与BA就是相似的。因此,若矩阵A有特征值1,2,…,n,则AB与BA相似。

创作类型:
原创

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