题目
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 .
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
充分性:
假设特征值分别为:
所以矩阵
反之,矩阵
则不一定有
故选择:B.
解析
步骤 1:理解充分条件和必要条件
充分条件:如果一个条件成立,那么另一个条件必然成立。例如,如果A成立,那么B必然成立,那么A是B的充分条件。
必要条件:如果一个条件成立,那么另一个条件也必须成立。例如,如果B成立,那么A必须成立,那么A是B的必要条件。
步骤 2:理解矩阵相似的概念
矩阵A与对角阵相似,意味着存在一个可逆矩阵P,使得P^{-1}AP是一个对角矩阵。
步骤 3:分析n阶方阵A具有n个不同特征值的情况
如果n阶方阵A具有n个不同的特征值,那么A可以对角化,即存在一个可逆矩阵P,使得P^{-1}AP是一个对角矩阵。因此,A与对角阵相似。
步骤 4:分析矩阵A与对角阵相似的情况
如果矩阵A与对角阵相似,那么A可以对角化,即存在一个可逆矩阵P,使得P^{-1}AP是一个对角矩阵。但是,这并不意味着A必须具有n个不同的特征值,因为特征值可以重复。
充分条件:如果一个条件成立,那么另一个条件必然成立。例如,如果A成立,那么B必然成立,那么A是B的充分条件。
必要条件:如果一个条件成立,那么另一个条件也必须成立。例如,如果B成立,那么A必须成立,那么A是B的必要条件。
步骤 2:理解矩阵相似的概念
矩阵A与对角阵相似,意味着存在一个可逆矩阵P,使得P^{-1}AP是一个对角矩阵。
步骤 3:分析n阶方阵A具有n个不同特征值的情况
如果n阶方阵A具有n个不同的特征值,那么A可以对角化,即存在一个可逆矩阵P,使得P^{-1}AP是一个对角矩阵。因此,A与对角阵相似。
步骤 4:分析矩阵A与对角阵相似的情况
如果矩阵A与对角阵相似,那么A可以对角化,即存在一个可逆矩阵P,使得P^{-1}AP是一个对角矩阵。但是,这并不意味着A必须具有n个不同的特征值,因为特征值可以重复。