结构推理
设A为实对称矩阵,且A2=E.证明:A+E是半正定或正定矩阵.
【正确答案】证法1 由A2=E及A为实对称矩阵知,A的特征值只能是±1,因此A+E的特征值只能是2或0,故A+E是半正定矩阵(因A+E的特征值全非负)或正定矩阵(当A+E的特征值全为2时).
证法2 设A的最小特征值为λ1,则λ1≥-1,于是由瑞利原理,对任意x≠0,有xTAx≥λ1xTx.所以对任意x≠0,有xT(A+E)x=xTAx+xTx≥λ1xTx+xTx=(λ1+1)xTx≥0,因此A+E是半正定或正定矩阵.
【答案解析】