设A为n阶方阵,r(A)=r1,r(A+E)=r2,r(A+2E)=r3,且r1+r2+r3=2n,证明A可对角化.

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/03 06:51:15
设A为n阶方阵,r(A)=r1,r(A+E)=r2,r(A+2E)=r3,且r1+r2+r3=2n,证明A可对角化.

设A为n阶方阵,r(A)=r1,r(A+E)=r2,r(A+2E)=r3,且r1+r2+r3=2n,证明A可对角化.
设A为n阶方阵,r(A)=r1,r(A+E)=r2,r(A+2E)=r3,且r1+r2+r3=2n,证明A可对角化.

设A为n阶方阵,r(A)=r1,r(A+E)=r2,r(A+2E)=r3,且r1+r2+r3=2n,证明A可对角化.
说一下思路吧.把 A,A+E,A+2E 放在一个大矩阵(3n×3n)的对角线上,通过分块矩阵初等变换可以化成 diag[E,E,A(A+E)(A+2E)] 这一步是难点,楼主不妨尝试一下.初等变换不改变秩,
所以r[A(A+E)(A+2E)]+2n=r1+r2+r3=2n 因此r[A(A+E)(A+2E)]=0 所以A(A+E)(A+2E)=0
所以A的极小多项式整除 x(x+1)(x+2) 所以A的极小多项式无重根,根据初等因子理论可知其Jordan 块都是一维的,也就是说A可对角化