性質(zhì) 1 設(shè) n n n 階矩陣 A = ( a i j ) \boldsymbol{A} = (a_{ij}) A=(aij?) 的特征值為 λ 1 , λ 2 , ? ? , λ n \lambda_1,\lambda_2,\cdots,\lambda_n λ1?,λ2?,?,λn?,則 λ 1 + λ 2 + ? + λ n = a 11 + a 22 + ? + a n n \lambda_1 + \lambda_2 + \cdots + \lambda_n = a_{11} + a_{22} + \cdots + a_{nn} λ1?+λ2?+?+λn?=a11?+a22?+?+ann?。
證明 不妨設(shè)矩陣 A \boldsymbol{A} A 的特征多項(xiàng)式為
f ( λ ) = ∣ A ? λ E ∣ = ∣ a 11 ? λ a 12 ? a 1 n a 21 a 22 ? λ ? a 2 n ? ? ? a n 1 a n 2 ? a n n ? λ ∣ = k 0 + k 1 λ + ? k n λ n (1) f(\lambda) = |\boldsymbol{A} - \lambda \boldsymbol{E}| = \begin{vmatrix} a_{11} - \lambda & a_{12} & \cdots & a_{1n} \\ a_{21} & a_{22} - \lambda & \cdots & a_{2n} \\ \vdots & \vdots & & \vdots \\ a_{n1} & a_{n2} & \cdots & a_{nn} - \lambda \\ \end{vmatrix} = k_0 + k_1 \lambda + \cdots k_n \lambda^n \tag{1} f(λ)=∣A?λE∣= ?a11??λa21??an1??a12?a22??λ?an2??????a1n?a2n??ann??λ? ?=k0?+k1?λ+?kn?λn(1)
因?yàn)榫仃? A \boldsymbol{A} A 的特征值 λ 1 , λ 2 , ? ? , λ n \lambda_1,\lambda_2,\cdots,\lambda_n λ1?,λ2?,?,λn? 是特征方程 f ( λ ) = 0 f(\lambda) = 0 f(λ)=0 的 n n n 個(gè)解,所以上式 ( 1 ) (1) (1) 可以寫成
f ( λ ) = ( λ 1 ? λ ) ( λ 2 ? λ ) ? ( λ n ? λ ) (2) f(\lambda) = (\lambda_1 - \lambda)(\lambda_2 - \lambda) \cdots (\lambda_n - \lambda) \tag{2} f(λ)=(λ1??λ)(λ2??λ)?(λn??λ)(2)
根據(jù)韋達(dá)定理可知,上式 ( 2 ) (2) (2) 中 λ n ? 1 \lambda^{n-1} λn?1 的系數(shù) k n ? 1 = λ 1 + λ 2 + ? + λ n k_{n-1} = \lambda_1 + \lambda_2 + \cdots + \lambda_n kn?1?=λ1?+λ2?+?+λn?。因?yàn)樵谛辛惺? ∣ A ? λ E ∣ |\boldsymbol{A} - \lambda \boldsymbol{E}| ∣A?λE∣ 中,除主對(duì)角線對(duì)應(yīng)的項(xiàng)以外,其他項(xiàng)展開后關(guān)于 λ \lambda λ 的最高項(xiàng)均小于等于 n ? 2 n-2 n?2 次;所以,若要得到 λ n ? 1 \lambda^{n-1} λn?1 項(xiàng),只能通過(guò)主對(duì)角線對(duì)應(yīng)的項(xiàng)得到。主對(duì)角線對(duì)應(yīng)的項(xiàng)為
( a 11 ? λ ) ( a 22 ? λ ) ? ( a n n ? λ ) (3) (a_{11} - \lambda) (a_{22} - \lambda) \cdots (a_{nn} - \lambda) \tag{3} (a11??λ)(a22??λ)?(ann??λ)(3)
因?yàn)樯鲜? ( 3 ) (3) (3) 中 λ n ? 1 \lambda^{n-1} λn?1 的系數(shù)即式 ( 1 ) (1) (1) 中 λ n ? 1 \lambda^{n-1} λn?1 的系數(shù) k n ? 1 k_{n-1} kn?1?,根據(jù)韋達(dá)定理,有 k n ? 1 = a 11 + a 22 + ? + a n n k_{n-1} = a_{11} + a_{22} + \cdots + a_{nn} kn?1?=a11?+a22?+?+ann?。文章來(lái)源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-439617.html綜上所述,有
λ 1 + λ 2 + ? + λ n = k n ? 1 = a 11 + a 22 + ? + a n n \lambda_1 + \lambda_2 + \cdots + \lambda_n = k_{n-1} = a_{11} + a_{22} + \cdots + a_{nn} λ1?+λ2?+?+λn?=kn?1?=a11?+a22?+?+ann?
得證。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-439617.html
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