線性代數AB=0的相關結論

本文對該問題的討論由易到難

理解

AB=0這個式子主要從方程組的角度理解,相當於B的列向量是Ax=0的解,那麼B的秩比方說等於3,就代表瞭Ax=0至少有三個線性無關的解,即設A的秩為ra,則n-ra≥rb,即n≥ra+rb (1)。

用基礎解數k置換r

設ka為Ax=0的基礎解數,則ra=n-ka,用該式替換(1)式,得ka+kb≥n≥ra+rb (2)

考慮特征值重數c

設ca為a的0特征值重數,則有ca≥ka,若ca=ka則代表0特征根有ca重並且有ca個線性無關的特征向量。

將該不等式代入(2)式,有ca+cb≥ka+kb≥n≥ra+rb (3)

考慮AB的關系

若A²=A,則A的特征值隻能是0或1,並且重數之和為方陣的行數或列數n,因此將此式變形:

A(A-E)=0,則A和A-E的0特征值重數之和為n。將A-E看作B,則ca+cb=n,因此

ca+cb=ka+kb=n=ra+rb (4)

將上述結論延伸

(A-E)(A-2E)=0 說明瞭A有1、2兩個特征值,並且r(A-E)+r(A-2E)=n

練習

設A為5階等冪陣,r(A)=3,求|A-2E|

(A-E)(A-2E)=0的另一種解法

已知AB=0則:r(A)+r(B)≤n,又有r(A+B)≤r(A)+r(B),因此r(A+B)≤r(A)+r(B)≤n,當A和B分別為A-E和2E-A時,A+B=E,則r(A+B)=n,因此有r(A)+r(B)=n

練習

A、B均為n階方陣,AB=0且(A+B)x=0隻有0解,證明Ax=0和Bx=0基礎解的數之和為n


其實A²+bA+cE=0這個式子把A換成 lambda ,E換成1,隻要有解且沒有重解解就代表著A可以相似對角化。

如果有重解的話A有可能無法相似對角化,考慮式子A²=0,A為二階方陣,若 A=left(begin{array}{cc} 0&1\ 0&0end{array}right) 則A無法相似對角化且滿足A²=0

发表回复

相关推荐

社会救助知识分享一:低保。低保户需要什么条件?如何认定申请?

社保知识,小龙虾每日分享第231期,欢迎关注!

· 7秒前

你每天吃的食物中,竟藏有大量寄生虫!

炎热的夏天里,很多人都因胃口不好,而对生冷、凉拌菜、海鲜、水产等美食额外偏爱。但是,你知道吗,这些美食中有些会伴随着 ...

· 25秒前

玩废50个账号,总结出的抖音限流原因及解决方法!你踩这些雷了吗?

抖音玩久了,不免会发现一些奇怪的点,比如,

· 1分钟前

四川知名企業傢為上市多次行賄高官,直呼被行賄官員名字

4月21日,一篇《轉讓協議被判無效,商人追討債權未果,反被判令退還已收款160萬》的文章,揭開瞭四川宜賓商人蒲虹吉與知名企...

· 2分钟前

強化宗旨意識,改進工作作風

要不斷加強黨性修養,在愛崗敬業、無私奉獻上下功夫,用高站位、寬視野、新思維全力以赴做好各項工作,不畏艱難、勇挑重擔,...

· 4分钟前