问题
问答题
设A,B都是n阶实对称矩阵,其中A是正定矩阵,证明存在实数t使得tA+B是正定矩阵.
答案
参考答案:对实数t,(tA+B)T=tAT+BT=tA+B,即tA+B是对称矩阵,由于A是正定矩阵,则A与E合同,即存在可逆矩阵C,使CTAC=E.
又因为(CTBC)T=CTBC,于是实对称矩阵CTBC,可经过正交变换化为对角形A,即存在正交矩阵Q,使
QT(CTBC)Q=Q-1(CTBC)Q=A
令P=CQ,则|P|=|C||Q|≠0,即P可逆,且
PT(tA+B)P=tQTCTACQ+QTCTBCQ
=tQTEQ+Λ=tE+Λ.
于是[*]
由于存在t使得t+λi>0(i=1,2,…n)即存在t使tA+B与对角矩阵相似且其特征值都大于零从而tA+B是正定矩阵.
[考点] 证明矩阵的正定性