證明不存在n階正交矩陣A,B使得AA AB BB

2022-04-19 10:43:04 字數 2033 閱讀 2793

1樓:匿名使用者

i表示單位陣,x^表示x的轉置。因為aa=ab+bb,所以a+b=aab^。由於aab^是正交陣,(a+b)^(a+b)=i,化簡可得:

b^a+a^b+i=0。令c=b^a,則c也是正交陣,滿足c+c^+i=0,兩邊乘以c,c^2+c+i=0。正交陣是等距變換,所以特徵值只能是正負1。

但是正負1都不是方程x^2+x+1=0的解,所以矛盾。

2樓:電燈劍客

鑑於「滿意回答」中有嚴重的邏輯錯誤,我給你一個正解吧。

由a+b=a^2b^t得到a+b是正交陣之後再回到原方程0 = a^2-ab+b^2 = (a+b)(a-b) - ba所以ba=(a+b)(a-b),這樣a-b也是正交陣。

接下去把

(a+b)^t(a+b)=i

和(a-b)^t(a-b)=i

相加即得矛盾。

注意,實正交陣的特徵值不一定是正負1,這是常見的誤區,去看一下

另外,這個結論對於復正交陣和酉陣也都是成立的,依賴特徵值分佈的方法對於復正交陣而言必然是失效的。

a,b是n階正交矩陣 如下哪個矩陣不是正交矩陣 a+b是正交矩陣

3樓:騎穎

a,b是n階正交矩陣,a+b不是正交矩陣

可以舉反例 令a,b都是n階單位陣,即a,b是n階正交矩陣,明顯a+b不是n階正交矩陣

設a,b都是n階正交矩陣,證明ab^-1也是正交矩陣?

4樓:電燈劍客

直接用正交陣的定義驗證

5樓:匿名使用者

a、b是正交矩陣,那麼aa'=e bb'=e

(ab)*(ab)'=ab*b'a'=a*(bb')*a'=a*e*a'=aa'=e

所以ab也是正交矩陣

證明不存在n階矩陣a,b使得ab-ba=e

6樓:匿名使用者

你好!可以利用矩陣的跡如圖證明。經濟數學團隊幫你解答,請及時採納。謝謝!

設a,b為正交矩陣,證明ab也是正交矩陣。

7樓:匿名使用者

a、b是正交矩陣,根據定義知道aa'=a'a=e, bb'=b'b=e,

那麼(ab)(ab)'=(ab)(b'a')=abb'a'=a(bb')a=aea'=aa'=e

故知道ab為正交矩陣,其中用到了矩陣乘法的結合律

正交矩陣是實數特殊化的酉矩陣,因此總是屬於正規矩陣。儘管我們在這裡只考慮實數矩陣,但這個定義可用於其元素來自任何域的矩陣。正交矩陣畢竟是從內積自然引出的,所以對於複數的矩陣這導致了歸一要求。

正交矩陣不一定是實矩陣。實正交矩陣(即該正交矩陣中所有元都是實數)可以看做是一種特殊的酉矩陣,但也存在一種復正交矩陣,這種復正交矩陣不是酉矩陣。

在矩陣論中,實數正交矩陣是方塊矩陣q,它的轉置矩陣是它的逆矩陣,如果正交矩陣的行列式為+1,則稱之為特殊正交矩陣。

1.方陣a正交的充要條件是a的行(列)向量組是單位正交向量組;

2.方陣a正交的充要條件是a的n個行(列)向量是n維向量空間的一組標準正交基;

3.a是正交矩陣的充要條件是:a的行向量組兩兩正交且都是單位向量;

4.a的列向量組也是正交單位向量組。

5.正交方陣是歐氏空間中標準正交基到標準正交基的過渡矩陣。

設a,b,a+b為n階正交矩陣,試證:(a+b)-1=a-1+b-1

8樓:匿名使用者

因為a,b,a+b為正交矩陣,所以:

(a+b)t=(a+b)-1,

at=a-1,bt=b-1

所以有:

(a+b)-1=(a+b)t=at+bt=a-1+b-1.故得證.

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