设A,B是n阶矩阵,并且AB=BA,证明如果A与B均可对角化矩阵,则存在P,P^-1AP余P^-1BP同时为对角矩阵.

1个回答

  • 那说明你什么都没看懂,再让别人写一遍又有什么用呢

    你得自己动手一步一步推导,看不懂的步骤作为一道独立的习题去证明,难度总比直接证原题要低

    如果你不确信你看到的解法是否正确,我给你个大体过程,证明你自己补

    1. 取可逆阵X使得X^{-1}AX=A1是对角阵,并且要求A1的重特征值都排在相邻的位置

    2. 那么A1=X^{-1}AX和B1=X^{-1}BX乘法可交换

    3. 把A1分块成diag{λ1I,λ2I,...,λkI},每块恰有一个特征值(不计重数),不同块的特征值不同,再把B1按同样的方式分块得到

    B11 B12 ... B1k

    B21 B22 ... B2k

    ...

    Bk1 Bk2 ... Bkk

    4. 把A1B1和B1A1都用分块矩阵乘法乘出来,对比一下非对角块得到所有非对角块都是0

    5. 把B1的每个对角块各自对角化即可,这个过程不会破坏A1里的对角块