问答题 设A,B是两个n阶实对称矩阵,并且A正定.证明: (1)存在可逆矩阵P,使得P T AP,P T BP都是对角矩阵; (2)当|ε|充分小时,A+εB仍是正定矩阵.
【正确答案】正确答案:(1)因为A正定,所以存在实可逆矩阵P 1 ,使得P 1 T AP 1 =E.作B 1 =P 1 T BP 1 ,则B 1 仍是实对称矩阵,从而存在正交矩阵Q,使得Q T B 1 Q是对角矩阵.令P=P 1 Q,则 P T AP=Q T P 1 T AP 1 Q=E,P T BP=Q T P 1 T BP 1 Q=Q T B t Q.因此P即所求. (2)设对(1)中求得的可逆矩阵P,对角矩阵P T BP对角线上的元素依次为λ 1 ,λ 3 ,…,λ n ,记 M=max{|λ 1 |,|λ 2 |,…,|λ n |}. 则当|ε|<1/M时,E+εP T BP仍是实对角矩阵,且对角线上元素1+ελ i >0,i=1,2,…,n.于是E+εP T BP正定,P T (A+εB)P=E+εP T BP,因此A+εB也正定.
【答案解析】