问题
问答题
,其中s,n是正整数,证明ATA是实对称阵,并就正整数s,n的情况讨论矩阵ATA的正定性.
答案
参考答案:(ATA)T=AT(AT)T=ATA是对称阵.当s>n时.A的列向量组线性相关(向量个数s>向量的维数),故AX=0有非零解,即存在X≠0,使得AX=0,从而使XTATAX=0,故s>n时,ATA不正定.当s=n时,范德蒙行列式|A|≠0,A是可逆阵,根据矩阵正定的充分必要条件,ATA是正定阵.
当s<n时,A的列向量组线性无关(s=n时,A的列向量组线性无关,减少向量个数仍线性无关),Ax=0有唯一零解,即任给X≠O,均有AX≠0,从而有(Ax)TAX=XTATAX>0,从而ATA是正定阵.
故当s≤n时,ATA是正定阵.