设A为m*n实矩阵,E为n阶单位矩阵,已知B=λE+(A的转置乘以A).证明,当λ大于0时,B为正定矩阵.

设A为m*n实矩阵,E为n阶单位矩阵,已知B=λE+(A的转置乘以A).证明,当λ大于0时,B为正定矩阵.
(要求分析B的特征值全大于零来证明,具体该怎么证明?)
woaixuxu2004 1年前 已收到1个回答 举报

mkpx1 花朵

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一定要分析特征值的话可以这样.
首先由A为实矩阵,且B' = λE'+(A'A)' = λE+A'A = B,可知B为实对称阵.
因此B的特征值均为实数,要证明B正定,只需证明其特征值均大于0.
设b是B的一个特征值,则b为实数,且存在属于b的实特征向量X.
即有X ≠ 0,BX = bX.
考虑于是b(X'X) = X'(bX) = X'BX = λX'X+X'A'AX = λ(X'X)+(AX)'AX.
由AX是实向量,有(AX)'AX ≥ 0,又X是非零实向量,有X'X > 0.
于是当λ > 0,有b(X'X) > 0,进而有b > 0.
即B的特征值均为正数,B正定.
实际上直接用X'BX > 0来证明B正定更直接.

1年前

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