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

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

温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2021-01-12

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

判断一个矩阵是否为正定矩阵有两种方法:

1、求出A的所有特征值。若A的特征值均为正数,则A是正定的;若A的特征值均为负数,则A为负定的。

2、计算A的各阶主子式。若A的各阶主子式均大于零,则A是正定的;若A的各阶主子式中,奇数阶主子式为负,偶数阶为正,则A为负定的。

半正定矩阵的特点:

1、半正定矩阵的行列式是非负的;两个半正定矩阵的和是半正定的;非负实数与半正定矩阵的数乘矩阵是半正定的。

2、设A是实对称矩阵。如果对任意的实非零列向量x有xTAx≥0x有xTAx≥0,就称A为半正定矩阵。 

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第2个回答  推荐于2017-12-16
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对称正定本回答被网友采纳
第3个回答  2018-05-26
因为正定矩阵需要是对称矩阵,两个对称矩阵相乘不一定对称,反例
1 0 2 1 2 1
0 2 × 1 2 = 2 4
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