题目
2. n 阶方阵 A 具有 n 个不同的特征值是 A 与对角阵相似的A. 充分必要条件B. 充分而非必要条件C. 必要而非充分条件D. 既非充分也非必要条件
2. n 阶方阵 A 具有 n 个不同的特征值是 A 与对角阵相似的
A. 充分必要条件
B. 充分而非必要条件
C. 必要而非充分条件
D. 既非充分也非必要条件
题目解答
答案
B. 充分而非必要条件
解析
考查要点:矩阵对角化的条件及其与特征值的关系。
解题核心:理解特征值互异与矩阵可对角化之间的逻辑关系。
关键点:
- 特征值互异是矩阵可对角化的充分条件,因为不同特征值对应的特征向量必然线性无关,保证存在足够多的特征向量。
- 但并非必要条件,因为存在特征值有重复但依然可对角化的矩阵(如几何重数等于代数重数的情况)。
结论:题目中的条件是充分而非必要条件。
条件分析
- 充分性:若矩阵 $A$ 有 $n$ 个不同的特征值,则每个特征值对应一个线性无关的特征向量,共 $n$ 个,因此 $A$ 可对角化。
- 非必要性:存在特征值有重复但可对角化的矩阵。例如,对角矩阵 $\begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix}$ 有重复特征值 $1$,但仍可对角化(本身已是对角阵)。
选项排除
- A 错误:必要条件不成立。
- C 错误:充分条件成立。
- D 错误:充分性成立。
正确答案为 B。