Question

线性代数：若n阶矩阵A有n个不同的特征值，则A是否一定可相似对角化？

线性代数：若n阶矩阵A有n个不同的特征值，则A是否一定可相似对角化？A有n个不同的特征值，则对每个特征值A必有且仅有1个线性无关的特征向量，满足了A可相似对角化的条件。这个推理对不对的？

Answer 1

n阶方阵A具有n个不同的特征值是A与对角阵相似的充分条件。

n阶方阵A与对角矩阵相似的充要条件A有n个线性无关的特征向量，而特征值不同特征向量一定不同，由n阶方阵A具有n个不同的特征值可以推出A与对角阵相似，所以n阶方阵A具有n个不同的特征值是A与对角阵相似的充分条件。

但反之，则不一定成立。A与对角阵相似，特征值可能不同，也有可能出现相同的情况，只要满足A有n个线性无关的特征向量即可，所以n阶方阵A具有n个不同的特征值不是A与对角阵相似的必要条件。

扩展资料

判断相似矩阵的必要条件

设有n阶矩阵A和B，若A和B相似（A∽B），则有：

1、A的特征值与B的特征值相同——λ(A)=λ(B)，特别地，λ(A)=λ(Λ)，Λ为A的对角矩阵；

2、A的特征多项式与B的特征多项式相同——|λE-A|=|λE-B|；

3、A的迹等于B的迹——trA=trB/ ，其中i=1,2,…n（即主对角线上元素的和）；

4、A的行列式值等于B的行列式值——|A|=|B|；

5、A的秩等于B的秩——r(A)=r(B)。

因而A与B的特征值是否相同是判断A与B是否相似的根本依据。

Answer 2

若 n 阶矩阵 A 有 n 个不同的特征值，则 A 一定可相似对角化。
A 有 n 个不同的特征值，则对每个特征值，A 必有且仅有 1 个线性无关的特征向量(且特征向量正交)，满足 A 可相似对角化的条件。

追问

为什么特征向量正交？