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1。解:由題意可知從而知故2。證明:由分析知。如果有重?cái)?shù)大于2的非零根,在有重?cái)?shù)大于1的非零根,根據(jù)的表達(dá)式可知沒(méi)有非零重根,從而沒(méi)有重?cái)?shù)大于2的非零根3。解:由于,又可知從而知即,從而知4。解;由于從而當(dāng)時(shí),可逆由于當(dāng)時(shí),從而的特征多項(xiàng)式為故,又從而,從而,故的最小多項(xiàng)式能整除,從而無(wú)重根,從而可對(duì)角化5。證明:若時(shí),顯然滿(mǎn)足。若時(shí),由于,由于為正定矩陣,從而,即,從而等號(hào)成立時(shí),即為對(duì)角矩陣時(shí)候成立顯然為充要條件若小于時(shí)成立,且等號(hào)成立時(shí)候充要條件為對(duì)角矩陣。令,則為階正定矩陣,從而存在且也為正定矩陣。又從而為正定矩陣,且有,根據(jù)正定和正定可知:,當(dāng)?shù)忍?hào)成立時(shí)候,由歸納假設(shè)可知,等號(hào)成立時(shí)候充要條件為對(duì)角矩陣,從而可知等號(hào)成立充要條件為為對(duì)角矩陣。6.證明:由分析考慮的塊,則存在實(shí)可逆矩陣,有若則,從而,其中則有從而可知7。證明:當(dāng)時(shí),由即,先讓?zhuān)瑥亩鴮?duì)任何均有,即和有相同的特征多項(xiàng)式。8。證明:由于為冪零矩陣,從而,則存在實(shí)可逆矩陣,有,又由于則可知即就有,即9:解;從而的特征值為和,解可得基礎(chǔ)解系為正交化后得解可得基礎(chǔ)解系為標(biāo)準(zhǔn)化后可得從而可知存在正交矩陣矩陣使十:證明:任取一組標(biāo)準(zhǔn)正交基,令線(xiàn)性變換在此標(biāo)準(zhǔn)正交基下的矩陣分別為,則均為對(duì)稱(chēng)矩陣,對(duì)于可有,存在正交矩陣有,由于則有,則由于為對(duì)稱(chēng)矩陣,從而對(duì)于任何均為對(duì)稱(chēng)矩陣,則對(duì)于,可知存在正交矩陣有令,從而為正交矩陣且若取則可知,取,則可知
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