题目
2.(判断题、2.0分)设a_(i)、b_(i)、c_(i)分别为n阶方阵A、B、(A+B)的特征值,则有等式sum_(i=1)^na_(i)=sum_(i=1)^nb_(i)=sum_(i=1)^nc_(i)。A. 对B. 错
2.(判断题、2.0分)设$a_{i}、b_{i}、c_{i}$分别为n阶方阵A、B、(A+B)的特征值,则有等式$\sum_{i=1}^{n}a_{i}=\sum_{i=1}^{n}b_{i}=\sum_{i=1}^{n}c_{i}$。
A. 对
B. 错
题目解答
答案
B. 错
解析
考查要点:本题主要考查矩阵特征值的性质,特别是矩阵迹(trace)与特征值之和的关系,以及矩阵加法对特征值的影响。
解题核心思路:
- 矩阵的迹等于其所有特征值的和。
- 矩阵加法的迹满足线性性质,即 $\text{tr}(A+B) = \text{tr}(A) + \text{tr}(B)$。
- 题目中的等式要求 $\sum a_i = \sum b_i = \sum c_i$,但根据迹的性质,$\sum c_i = \sum a_i + \sum b_i$,因此等式一般不成立。
破题关键点:
- 明确矩阵迹与特征值之和的关系。
- 理解矩阵加法的迹是线性相加,而非特征值直接相加。
-
矩阵迹与特征值的关系
对于任意 $n$ 阶方阵 $A$,其迹 $\text{tr}(A)$ 等于所有特征值的和,即:
$\text{tr}(A) = \sum_{i=1}^{n} a_i$
同理,$\text{tr}(B) = \sum_{i=1}^{n} b_i$,$\text{tr}(A+B) = \sum_{i=1}^{n} c_i$。 -
矩阵加法的迹性质
根据迹的线性性质:
$\text{tr}(A+B) = \text{tr}(A) + \text{tr}(B)$
代入特征值之和的表达式,得:
$\sum_{i=1}^{n} c_i = \sum_{i=1}^{n} a_i + \sum_{i=1}^{n} b_i$ -
等式分析
题目中的等式要求 $\sum a_i = \sum b_i = \sum c_i$,但根据上述推导,$\sum c_i$ 是 $\sum a_i$ 与 $\sum b_i$ 的和。因此,除非 $\sum a_i = \sum b_i = 0$,否则等式不成立。题目未限定此类特殊情况,故一般情况下等式不成立。