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求解一道矩阵证明题求证:若A是正交矩阵,则|A|^2=1,且当|A|=-1时-1是A的一个特征值;当|A|=1且A为奇数阶时1是A的一个特征值.(尤其是我不知道怎么证“|A|^2=1”)

更新时间:2024-04-27 23:09:43
问题描述:

求解一道矩阵证明题

求证:若A是正交矩阵,则|A|^2=1,且当|A|=-1时-1是A的一个特征值;当|A|=1且A为奇数阶时1是A的一个特征值.(尤其是我不知道怎么证“|A|^2=1”)

胡德发回答:

  A是正交矩阵的充分必要条件是AA'=E.

  两边取行列式得|A||A'|=|E|.

  A'是A的转置.E是单位矩阵.

  所以|A'|=|A|,|E|=1

  所以|A|^2=1.

  当|A|=-1时.

  |A+E|=|A+AA'|=|A(E+A')|=|A||E+A'|=|A||(E+A)'|=-|E+A|.

  所以|A+E|=0.

  所以-1是A的一个特征值

  当|A|=1时且A为奇数阶,

  |A-E|=|A-AA'|=|A(E-A')|=|A||E-A'|=|(E-A)'|=|E-A|

  =|-(A-E)|=(-1)^n|A-E|=-|A-E|.

  所以|A-E|=0.

  所以1是A的一个特征值..