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一个上三角形矩阵,且其主对角线上的数都相等,说明这种矩阵为什么不能转化成对角矩阵.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/08 21:56:31
一个上三角形矩阵,且其主对角线上的数都相等,说明这种矩阵为什么不能转化成对角矩阵.
首先,n*n的矩阵A对角化的要求是存在n个线性无关的特征向量,也就是说特征向量张成整个n维空间.
  一个上三角形矩阵,且其主对角线上的数都相等(假设为c),那么这个三角矩阵的特征值只有一个,就是c(重根).假设特征向量是x,则Ax=cx,推出(A-cI)x=0,(I是单位矩阵),也就是说特征向量构成矩阵A-cI的null space,除非你的上三角矩阵本来就是对角矩阵,否则的话A-cI的null space不可能是整个n维空间(只有全0矩阵的null space才是整个空间),可就是说你的这个上三角矩阵不可能有n个线性无关的特征向量,所以不能对角化~