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高等代数教学辅导

7.6 \(\lambda\)-矩阵相抵与矩阵相似

建设中!

练习 练习

基础题.

1.
下列矩阵是否满秩?是否可逆?若可逆,求其逆矩阵。
  1. \(\begin{pmatrix} 1&\lambda&1\\\lambda&1&2\\1&0&1 \end{pmatrix}\)
  2. \(\begin{pmatrix} 1&\lambda&3\\\lambda&1&\lambda\\-1&\lambda&1 \end{pmatrix}\)
2.
\(A(\lambda)\simeq B(\lambda),\ C(\lambda)\simeq D(\lambda)\),证明:
\begin{equation*} \begin{pmatrix} A(\lambda)&0\\0&C(\lambda) \end{pmatrix}\simeq \begin{pmatrix} B(\lambda)&0\\0&D(\lambda) \end{pmatrix}. \end{equation*}

提高题.

3.
\(A(\lambda)=A_s\lambda^s+A_{s-1}\lambda^{s-1}+\cdots+A_1\lambda+A_0\)\(\deg A(\lambda)=s>0\)。证明:若\(A(\lambda)\)可逆,则\(\det A_s=0\)\(\det A_0\neq 0\)

挑战题.

4.
\(A,B\in\F^{n\times n},M(\lambda),N(\lambda)\)\(n\)\(\lambda\)-矩阵,且满足
\begin{equation*} M(\lambda)(\lambda E-A)=(\lambda E-B)N(\lambda). \end{equation*}
证明:
  1. 存在\(R\in\F^{n\times n}\)\(\lambda\)-矩阵\(Q(\lambda)\),使得
    \begin{equation*} M(\lambda)=(\lambda E-B)Q(\lambda)+R,\ N(\lambda)=Q(\lambda)(\lambda E-A)+R; \end{equation*}
  2. \(M(\lambda)\)可逆的充要条件是\(N(\lambda)\)可逆,此时\(R\)可逆,进而\(A\)相似于\(B\)