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设A是一个实方阵,证明:存在正交矩阵 S,T,以及上三角 P,Q ,使得 A=SP=QT

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/16 21:31:53
设A是一个实方阵,证明:存在正交矩阵 S,T,以及上三角 P,Q ,使得 A=SP=QT
如题,求证
设A是一个实方阵,证明:存在正交矩阵 S,T,以及上三角 P,Q ,使得 A=SP=QT
感觉证得有些勉强,凑合着看吧,期待高人完美解答:
小写t是转置
实方阵A=SP是显然的,只需证SP=QT
由S T是正交矩阵,知StS=SSt=E=TtT=TTt
那么SP=SPTtT
要让SP=QT
只需让SPTt为上三角,那么取Q=SPTt即可
反证:假设不存在正交矩阵S、T,使SPTt为上三角
取S=
|-1 0 0 ...0|
|0 1 0 ...0|
|0 0 1 ...0|
|.|
|0 0 0 ...1|
T=Tt
|1 0 0 ...0|
|0 -1 0 ...0|
|0 0 1 ...0|
|.|
|0 0 0 ...1|
那么S左乘是让P第一行反号,Tt右乘是让P第二列反号
这样最后形成的P'仍为上三角,矛盾.
也就是存在ST,使SPTt为上三角,那么就有STPQ,使A=SP=QT