解答题
20.设A为n阶方阵,证明:r(A+E)+r(A—E)=n的充要条件是A2=E.
【正确答案】本题主要考查矩阵秩的性质、特征向量的求法及矩阵的相似对角化,是一道有难度的综合题.
先证充分性:由A2=E,得(A+E)(A—E)=0,从而
r(A+E)+r(A+E)≤n,
又r(A+E)+r(A—E)=r(A+E)+r(E—A)≥r(2E)=n.
所以r(A+E)+r(A—E)=n.
再证必要性:设r(A+E)=r,则齐次线性方程组(一E—A)x=0有n一r个线性无关的解,设为α1,αn一r,即α1,αn
【答案解析】