问题 问答题

设n阶实对称阵A,B的特征值全大于0,A的特征向量都是B的特征向量,证明AB正定.

答案

参考答案:本题考查抽象型矩阵的特征值与特征向量、正定等知识,是一道具有一定难度的逻辑推理题.
设A,B的特征值分别为λi,μi(i=1,…,n),由已知条件,λi>0,μi>0,i=1,…,n.由于A为实对称矩阵,故一定存在正交矩阵P=(P1,…,Pi,…,Pn),使得
PTAP=diag(λ1,…,λi,…,λn),
即A PiiPi,Pi为A的特征向量,i=1,…,n.
又由题设,Pi也是B的特征向量,故
BPiiPi,i=1,…,n,
因此AB Pi=AμiPi=(λiμi)Pi,即λiμi是AB的特征值,且λiμi>0,i=1,…,n.
又 ABP=Pdiag(λ1μ1,…,λiμi,…,λnμn),PT=P-1
故 AB=Pdiag(λ1μ1,…,λiμi,…,λnμn)PT,则AB为实对称阵,因此AB为正定矩阵.

单项选择题 A2型题
单项选择题