矩阵 A平方=ATA,则证明AT=A,怎么证?

RT

题一:A,T为矩阵,已知AA=ATA,求证AT=A,看样子不是这个意思。
有些资料上用^T表示用小型大写字母T作为右上角标,表示矩阵的转置。我们使用另一种标记,用'表示矩阵转置。

题二:AA=A‘A,求证A'=A
证:
引理1:对方阵A的特征多项式为f(λ)=|λE-A|,则|A|为f(λ)=0的各个根的乘积。
证引理1:f(0)=|0*E-A|=|-A|=(-1)^n*|A|,故|A|=(-1)^n*f(0).
由一元n次方程的韦达定理,此即为各个根的乘积。
注:f(λ)=0的根,叫做方阵A的特征根,或特征值

引理2:方阵A有特征值k, 对应于特征向量ξ,f(A)是关于A的多项式,则:
f(A)的有对应于ξ的特征值f(k).
证引理2:设A的特征值k对应于特征向量ξ,即有Aξ=kξ
故AAξ=kAξ=k*kξ,递推得 A^nξ=k^nξ
同理 f(A)ξ=f(k)ξ。得征。

引理3:对于任意方阵A,存在k,使得B=A+kE为可逆方阵。这里E为单位阵。
证引理3:设B=A+kE,并设A的最小特征值为t,
由引理2,
易见B的特征值为t+k。我们可取t+k>0,即k>-t,从而使得B的所有特征值>0。
于是由引理1,|B|>0。从而B为可逆方阵。

以下证明题二:AA=A‘A,求证A'=A
证题二:依引理3,可取适当k值,使得B=A+kE为可逆方阵。
由已知有AA=A'A, 故
(B-kE)(B-kE)=(B-kE)'(B-kE)=(B'-kE)(B-kE),即
BB-kB-kB+kkE=B'B-kB-kB'+kkE, 即BB-kB=B'B-kB'
又由已知,(AA)'=(A'A)',即A'A'=A'A,同上理得
B'B'-kB'=B'B-kB
两式比较得
于是BB-B'B=B'B-B'B'
即(B-B')B=B'(B-B')
哎呀,白忙活了未必?
以上过程供大家摘抄引用。谢谢。
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