设A=(aij)n×n,B(bij)n×n均为正定矩阵.证明:矩阵C=(aijbij)n×n也是正定矩阵.设A=(aij)n×n,B(bij)n×n均为正定矩阵.证明:矩阵C=(aijbij)n×n也是正定矩阵.
参考答案:证 首先,由C的(j,i)元素=ajibji=aijbij=C的(i,j)元素,知C为对称矩阵.
由B正定,存在可逆矩阵M=(mij)n×n,使得B=MTM,即(i,j=1,2,…,n).对于x=(x1,x2,…,xn)T≠0,有
其中
yk=(mk1x1,mk2x2,…,mknxn)T
为矩阵
(5-21)
的第k列(k=1,2,…,n).由于x1,x2,…,xn不全为零及MT可逆,所以(5-21)式中的矩阵不是零矩阵,因而它至少有一列向量yi≠0,注意A为正定矩阵,故有,而当k≠i时,有,故当x≠0时,有
所以C为正定矩阵.本题证明的思路,是将二次型xTCx写成n个以A为矩阵的二次型(k=1,2,…,n)之和,由A正定知对任意yk有,若ji≠0,则有,于是再证当x≠0时,至少有-yi≠0,从而得xTAx>0.
参考解析:参考正定矩阵证明的方法。