设A,B为同阶方阵。(Ⅰ)若A,B相似,证明A,B的特征多项式相等;(Ⅱ)举一个二阶方阵的例子说明(Ⅰ)的逆命题不成立;(Ⅲ)当A,B均为实对称矩阵时,证明(Ⅰ)的逆命题成立。
【正确答案】正确答案:(Ⅰ)若A,B相似,那么存在可逆矩阵P,使P —1 AP=B,则 |λE一B| =|λE—P —1 AP|=|P —1 AEP—P —1 AP| =|P —1 (λE—A)P| =|p —1 |λE—A ||P|=|λE一A|。 所以A、B的特征多项式相等。 (Ⅱ)令 那么|λE一A|=λ 2 =|λE—B|。但是A,B不相似。否则,存在可逆矩阵P,使P —1 AP=B=D,从而A:POP —1 =D与已知矛盾。也可从r(A)=1,r(B)=0,知A与B不相似。 (Ⅲ)由A,B均为实对称矩阵知,A,B均相似于对角阵,若A,B的特征多项式相等,记特征多项式的根为λ 1 ,…,λ n ,则有 所以存在可逆矩阵P,Q,使P —1 AP=
【答案解析】