(1)设A是对角矩阵,并且对角线上元素两两不相等.证明和A乘积可交换的一定是对角矩阵.(2)n阶矩阵C如果和任何n阶矩阵乘积可交换,则C必是数量矩阵.
【正确答案】正确答案:(1)设B和A乘积可交换,要证明B是对角矩阵,即要说明B的对角线外的元素b ij (i≠j)都为0 设A的对角线元素为λ 1 ,λ 2 ,…,λ n .则AB的(i,j)位元素为λ i b ij ,而BA的(i,j)位元素为λ j b ij .因为AB=BA,得 a i b ijj b ij . 因为λ i ≠λ j ,所以b ij =0. (2)先说明C一定是对角矩阵.由于C与对角线上元素两两不相等的n阶对角矩阵乘积可交换,由(1)的结论得出C是对角矩阵. 再说明C的对角线元素c 11 ,c 22 ,…,c nn 都相等. 构造n阶矩阵A,使得其(i,j)位元素为1,i≠j,则 CA的(i,j)位元素为c ii ,AC的(i,j)位元素为c jj .于是c ii =c jj .这里的i,j是任意的,从而 c 11 =c 22 =…=c nn
【答案解析】