题目内容
(请给出正确答案)
[主观题]
设n阶实对称矩阵A,B都是正定矩阵,则A+B也是正定矩阵。
答案
由A正定,有可逆矩阵Q,使Q T AQ=E.由于Q T BQ仍为实对称矩阵,所以有正交矩阵R,使R T (Q T BQ)R=D=diag(λ 1 ,λ 2 ,…,λ n )为对角矩阵,其中λ 1 ,λ 2 ,…,λ n 为实对称矩阵Q T BQ的全部特征值.令P=QR,则因可逆矩阵的乘积仍是可逆矩阵,知P为可逆矩阵,且有 P T AP=(QR) T A(QR)=R T (Q T AQ)R=R T ER=E P T BP=(QR) T B(QR)=R T (Q T BQ)R=D=diag(λ 1 ,λ 2 ,…,λ n )$由(1) 可得 A=(P T ) -1 EP -1 =(p -1 ) T p -1 , B=(P T ) -1 DP -1 =(P -1 ) T DP -1 , (其中D为对角矩阵) 令M=P -1 ,则M可逆,且使A=M T M,B=M T DM,故(2) 得证.
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