a1anan?1?D =
叫做一个循环行列式,证明:
D =
这里
a2a1ana3a3?ana2?an?1a1?an?2?a1
???a4?a2f(?1)f(?2)?f(?n),
f(x)?a1?a2x???anxn?1,而?1,?2,??n是全部n次单位根.[提示:利用6.7两题的
结果.]
9.设A,B是复数域上n阶矩阵.证明,AB与BA有相同的特征根,并且对应的特征根的重数也相同.[提示:参看5.3习题2.] §7.6 可以对角化的矩阵
1.检验7.5习题1中的矩阵哪些可以对角化.如果可以对角化,求出过渡矩阵T.
2.设 求A10.
60??4??A???3?50???3?61???,
3.设?是数域F上n维向量空间V的一个线性变换.令?1,??t?F是?的两两不同的本征值,
V?i是属于本征值?i的本征子空间.证明,子空间的和W?V??是V的一个对合变换,证明:
(i)
1???V?t是直和,并在?之下不变.
4.数域F上n维向量空间V的一个线性变换?叫做一个对合变换,如果?2 =ι,ι,是单位变换,设
?的本征值只能是?1;
V?1,这里V1是?的属于本征值1的本征子空间,V?1是?的属于本征值 –1 的本征子
(ii) V = V1???V,则??空间.[提示:设
???(?)2????(?)2]
5.数域F上一个n 阶矩阵A叫做一个幂等矩阵,如果
?1(I?A)(i)I + A 可逆,并且求.
A2?A,设A是一个幂等矩阵.证明:
(ii)秩A + 秩(I?A)?n. [提示:利用7.4,习题3 (ii).]
6.数域F上n维向量空间V的一个线性变换?叫做幂零的,如果存在一个自然数m使?m = 0.证明:
?是幂零变换当且仅当它的特征多项式的根都是零;
(ii) 如果一个幂零变换?可以对角化,那么?一定是零变换.
(i)
7.设V是复数域上一个n维向量空间,S是V的某些线性变换所成的集合,而?是V的一个线性变
换,并且?与S中每一线性变换可交换,证明,如果S不可约 (参看7.4,习题5),那么?一定是一个位似. [提示:令?是?的一个本征值,考虑?的属于?的本征子空间,并且利用7.4,习题5的结果.]
8.设?是数域F上n维向量空间V的一个可以对角化的线性变换,令?1,??t是?的全部本征值.证明,存在V的线性变换?1,?2,?,?t,使得
(i) (ii)
???1?1??2?2????t?t; ?1??2????t??,?是单位变换; ?i?j??,若i?j,?是零变换;
(iii)
2???i,i?1,2,?,t; i(iv)
(v)
?i(V)?V?,V?是?的属于本征值?i的本征子空间,i?1,2,?,t.
ii9.令V是复数域C上一个n维向量空间,?,?是V的线性变换,且??(i) 证明,?的每一本征子空间都在?之下不变; (ii)
???.
?与?在V中有一公共本征向量.