n阶实对称矩阵,它的特征值的重数之和肯定是n吧?但是怎么证明它的特征向量空间也是能达到n维的呢?

问题描述:

n阶实对称矩阵,它的特征值的重数之和肯定是n吧?但是怎么证明它的特征向量空间也是能达到n维的呢?
1个回答 分类:数学 2014-12-14

问题解答:

我来补答
  一个特征值均为实数的矩阵一般不能对角化,不过上三角化还是可以的,特别地,存在正交矩阵Q,上三角矩阵R使得
  AQ = QR(*)
  R对角线上的元素是全体特征值,即Schur分解定理的特例(可以用数学归纳法对矩阵的阶数进行归纳)
  把(*)转置我们得到
  Q^T A^T = R^T Q^T.
  如果A是对称的,有
  Q^T A = R^T Q^T
  左乘Q,右乘Q,得到
  AQ = QR^T
  所以R^T = R,即R是对称矩阵,所以Q的列向量就是所有的特征向量
 
 
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