实对称矩阵的性质:如果A²=0,则A=0
实对称矩阵的性质:如果A²=0,则A=0
证明:
已知 A 为实对称矩阵,满足 A² = 0。我们需要证明 A = 0。
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实对称矩阵的定义: 由于 A 是实对称矩阵,所以 A 的转置等于它本身,即 Aᵀ = A。
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反证法: 假设 A 不等于零矩阵。这意味着 A 中至少存在一个非零元素 aᵢⱼ。
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矩阵乘法的定义: 考虑 A² 的元素 (A²)_ᵢⱼ,根据矩阵乘法的定义,(A²)_ᵢⱼ = ∑(A_ᵢₖ * A_ₖⱼ),其中 ∑ 表示对 k 的求和,k 的范围是矩阵 A 的列数。
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矛盾: 由于 A² = 0,所以对于任意的 i 和 j,(A²)_ᵢⱼ = 0。这意味着 ∑(A_ᵢₖ * A_ₖⱼ) = 0。 然而,当 k = j 时,由于 A_ᵢⱼ 不等于零,∑(A_ᵢₖ * A_ₖⱼ) 不等于零,这与 (A²)_ᵢⱼ = 0 相矛盾。
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结论: 因此,我们的假设是错误的,A 中所有元素都必须为零,即 A = 0。
综上所述,如果 A 是实对称矩阵且 A² = 0,则 A = 0。
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