解答题 19.证明对于任何m×n实矩阵A,ATA的负惯性指数为0.如果A秩为n,则ATA是正定矩阵.
【正确答案】只用证明ATA的特征值都不为负数,并且在A秩为n时ATA的特征值都大于0.
设A是A的一个特征值,η是属于它的一个特征向量,即有ATAη=λη,于是ηTATAη=ληTη,即
(Aη,Aη)=λ(η,η).则
λ=(Aη,Aη)/(η,η)≥0.
如果A秩为n,则AX=0没有非零解,从而Aη≠0,(Aη,Aη)>0,因此
λ=(Aη,Aη)/(η,η)>0.
【答案解析】