λ-矩阵(矩阵相似的条件)

引理1:如果有n×n数字矩阵P_0,Q_0使\lambda E-A=P_0(\lambda E-B)Q_0,则A与B相似。

证明:因P_0(\lambda E-B)Q_0=\lambda P_0 Q_0-P_0BQ_0,它又与\lambda E-A相等,进行比较后应有P_0Q_0=E,P_0BQ_0=A.因此Q_0=P_0^{-1},A=P_0BP_0^{-1}.故A与B相似。

引理2:对于任何不为零的n×n数字矩阵A和λ-矩阵U(\lambda)V(\lambda),一定存在λ-矩阵Q(\lambda)R(\lambda)以及数字矩阵U_0V_0使U(\lambda)=(\lambda E-A)Q(\lambda)+U_0,V(\lambda)=R(\lambda)(\lambda E-A)+V_0.

定理7

设A,B使数域P上两个n×n矩阵,A与B相似的充分必要条件是它们的特征矩阵\lambda E-A\lambda E-B等价。

注:矩阵A的特征矩阵\lambda E-A的不变因子简称为A的不变因子。

推论:矩阵A与B相似的充分必要条件是它们有相同的不变因子。

n×n矩阵的特征矩阵的秩一定是n .因此,n×n矩阵的不变因子总是有n个,并且,它们的乘积等于这个矩阵的特征多项式。不变因子是矩阵的相似不变量,因此我们可以把线性变换的任一矩阵的不变因子(它们与该矩阵的选取无关)定义为此线性变换的不变因子。

λ-矩阵(矩阵相似的条件)_第1张图片

 

你可能感兴趣的:(高等代数)