两个同阶的正定矩阵的乘积仍为正定矩阵。条件是ab=ba?怎么证明??求详细过程。要考试。拜托。

如题所述

第1个回答  2022-09-30

如果A和B都是实对称正定阵,且AB=BA=B^TA^T=(AB)^T

这说明AB是对称阵

再利用AB的特征值都是正数(因为AB相似于对称正定阵A^{1/2}BA^{1/2})得到AB对称正定。

例如:

^证明:因为A,B正定,所以 A^T=A,B^T=B

(必要性) 因为AB正定,所以 (AB)^T=AB

所以 BA=B^TA^T=(AB)^T=AB

(充分性) 因为 AB=BA

所以 (AB)^T=B^TA^T=BA=AB

所以 AB 是对称矩阵

由A,B正定, 存在可逆矩阵P,Q使 A=P^TP,B=Q^TQ.

故 AB = P^TPQ^TQ

而 QABQ^-1=QP^TPQ^T = (PQ)^T(PQ) 正定, 且与AB相似

故 AB 正定

扩展资料:

(1)广义定义:设M是n阶方阵,如果对任何非零向量z,都有zTMz> 0,其中zT 表示z的转置,就称M为正定矩阵。

例如:B为n阶矩阵,E为单位矩阵,a为正实数。在a充分大时,aE+B为正定矩阵。(B必须为对称阵)

(2)狭义定义:一个n阶的实对称矩阵M是正定的的条件是当且仅当对于所有的非零实系数向量z,都有zTMz> 0。其中zT表示z的转置。

参考资料来源:百度百科-正定矩阵

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