问答题 设A为n阶非零矩阵,且存在自然数k,使得A k =O.证明:A不可以对角化.
【正确答案】
【答案解析】[证明] 方法一 令AX=λX(X≠0),则有A k X=λ k X,因为A k =O,所以λ k X=0,注意到X≠0,故λ k =0,从而λ=0,即矩阵A只有特征值0.
因为r(0E-A)=rA≥1,所以方程组(0E-A)X=0的基础解系至多含n-1个线性无关的解向量,故矩阵A不可对角化.
方法二 设矩阵A可以对角化,即存在可逆阵P,使得
,两边k次幂得