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1999 年考研数学(三) 第 18 题
解答题 · 7 分
设 为 实矩阵, 为 阶单位矩阵,已知矩阵 ,试证:当 时,矩阵 为正定矩阵。
提示 1
先验证 实对称:。提示 2
对任意 展开 。提示 3
保证第一项 ,第二项 ,故整体 。答案与详解
答案 证明题: 实对称,且对任意 有 ,故 时 正定。
思路(为什么这么做)
证「 正定」→ 定义法:。坑: 可能为 ( 未必列满秩),全靠 兜底,所以必须 、。
解答
本题考查正定矩阵的定义法证明——直接看二次型 的符号。 首先 ,故 是实对称矩阵。
对任意 :。
当 时,(因 ),,故 。由定义 为正定矩阵,证毕。
对任意 :。
当 时,(因 ),,故 。由定义 为正定矩阵,证毕。