问答题
设A为n阶实对称矩阵,且A2=E,试证:存在正交矩阵Q,使得
Q-1AQ=diag(1,…,1,-1,…,-1).
【正确答案】因A为实对称矩阵,故存在正交矩阵Q,使得
Q-1AQ=diag(λ1,λ2,…,λn)
其中λ1,λ2,…,λn为A的特征值.下面证明λi(1≤i≤n)只能是1或-1.
设A的属于特征值λ的特征向量为α.由Aα=λα,可得A2α=A(Aα)=λ2α,又A2=E,则A2α=Eα=α,从而λ2α=α.因α≠0,所以λ=1或-1,即A的特征值为1或-1. 将λ1,λ2,…,λn适当排列,必有Q-1AQ=diag(1,…,1,-1,…,-1).
【答案解析】