本文對該問題的討論由易到難
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)。
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)
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)
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)
(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
設A為5階等冪陣,r(A)=3,求|A-2E|
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
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