问题 问答题

设A,B,C是n阶方阵,满足r(C)+r(B)=n,(A+E)C=O,B(AT-2E)=O.
证明:A~Λ,并求Λ及|A|.

答案

参考答案:

由题设条件知,r(C)+r(B)=n已知(A+E)C=O,B(AT-2E)=O,若r(C)=n,则r(B)=0,由(A+E)C=O,两边右乘C-1得A+E=0,

即A=-E. 故A~Λ=-E.

若r(B)n,则r(C)=0,由B(AT-2E)=O,两边左乘B-1,得AT-2E=O,

即AT=2E. 故A=(2E)T=2E~Λ=2E.

若r(C)=r,r≠n,r≠0,则r(B)=n-r.

由(A+E)C=O,将C以列分块,方程组(A+E)X=0至少有r个线性无关解向量.

即A有特征值λ=-1,且至少是r重根.

由B(AT-2E)=O,两边转置得

(A-(2E)T)BT=(A-2E)BT

因r(BT)=r(B)=n-r,故将BT以列分块,知方程组(A-2E)X=0至少有n-r个线性无关解.即A有特征值λ=2,且至少有n-r重根.

因r(B)+r(C)=n.故λ=-1是r重根,λ=2是n-r重根,

且A有n个线性无关特征向量,故A~Λ,其中

且|A|=|Λ|=(-1)r2n-r

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