设A为n阶方阵,证明:(1)若A^2=A,则r(A)+r(A-E)=n (2)若A^2=E,则r(A+E)+r(A-E)=n

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/27 21:02:53
设A为n阶方阵,证明:(1)若A^2=A,则r(A)+r(A-E)=n (2)若A^2=E,则r(A+E)+r(A-E)=n

设A为n阶方阵,证明:(1)若A^2=A,则r(A)+r(A-E)=n (2)若A^2=E,则r(A+E)+r(A-E)=n
设A为n阶方阵,证明:(1)若A^2=A,则r(A)+r(A-E)=n (2)若A^2=E,则r(A+E)+r(A-E)=n

设A为n阶方阵,证明:(1)若A^2=A,则r(A)+r(A-E)=n (2)若A^2=E,则r(A+E)+r(A-E)=n
这里边用到两个结论:r(A+B)<=r(A)+r(B)对任意的n阶方阵A,B成立.
若AB=0,则r(A)+r(B)<=n,其中A,B是n阶方阵.
第一个不等式在任何线代数上都有.第二个一般的也有,你也可以自己证明.
1、A(A-E)=0,于是n>=r(A)+r(A-E)=r(A)+r(E-A)>=r(A+E-A)=r(E)=n.
中间等号必须成立,因此r(A)+r(A-E)=n.
2、(A+E)(A-E)=0,因此n>=r(A+E)+r(A-E)=r(A+E)+r(E-A)>=r(A+E+E-A)=r(2E)=n,
中间等号必须成立,故r(A+E)+r(A-E)=n.

A^2-A=0 A(A-E)=0 (将A看成方程系数,A-E看成方程的根)
设r(A)为s
则r(A-E)=n-s
则得证


第二题同样 (A-E)(A+E)=0

此做法纯本人个人意见,如做错或概念不清,请勿怪。为什么r(A-E)为n-s?你解方程组的时候,解和系数矩阵的秩的和就是n呀 Ax=0 ...

全部展开

A^2-A=0 A(A-E)=0 (将A看成方程系数,A-E看成方程的根)
设r(A)为s
则r(A-E)=n-s
则得证


第二题同样 (A-E)(A+E)=0

此做法纯本人个人意见,如做错或概念不清,请勿怪。

收起

Prove:
(1)duing to A^2=A,we get A(A-E)=0
since
r(A)+r(A-E)<=n
r(A)+r(A-E)>=r(A -(A )-E)=r(E)=n
so r(A)+r(A-E)=n

(2)change original form A^2=E into A^2-E^2=0;r(A+E)r(A-E)=0,
use r(A+E) to replace r(A) in the proving process (1)
we get the result r(A+E)+r(A-E)=n
!