,,,所以故并不是恒成立的.只要,就有.4定理例设和是数域上的两个矩阵,那么.那么,是否也成立?答案是不成立,存在反例.阶矩阵,,而,故不成立.5阶矩阵,,且,,未必有.例有但是.对称阵中的反例1对称阵之和仍为对称阵,对称阵之积未必是对称阵。例,则,不是对称阵.2实对称阵和对角阵相似,但和对角阵相似的未必对称.例取,当时,取,,,
f,有,即与相似,是对角阵,而不是对称阵.3反对称矩阵是指满足条件的矩阵,那么反对称矩阵之积未必是反对称矩阵.例,均为反对称矩阵.而,当,时,是对称阵,但不是反对称矩阵.正定阵中的反例1正定阵的和还是正定阵,但正定阵的差未必是正定阵.例,都是正定阵,但不是正定阵.2正定阵的积未必是正定阵.例,都是正定阵.而不是正定阵.3是正定阵,则的主对角线上元素都大于零.但反之不真.例,都不是正定阵.正交阵中的反例正交阵2是指满足条件的阶实数矩阵.1我们知道正交阵之积仍为正交阵,那么正交阵之和是不是正交阵?例以下两个阶矩阵,都是正交矩阵,因为,,但
f而
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所以正交阵的和不一定是正交阵.2若是正交阵,则,但反之不真.例,,而,,,都不是正交阵.等价矩阵、合同矩阵、相似矩阵定义12就说相似于.定义13定义14矩阵与称为等价的,如果可以由经过一系列初等变换得到.数域上矩阵,成为合同的,如果有数域上可逆的矩阵,使.1合同矩阵一定是等价矩阵,但反之不真.例取设是数域上两个级矩阵,如果可以找到数域上的级可逆矩阵,使得,
与等价,因为假设与合同,即存在可逆矩阵,使得.设,则,故
ac10abacaba2c2CACbd01cdbdcdabcd
则,(矛盾),
abcdb2d2
f故不存在可逆阵,则与不是合同的.2相似矩阵一等是等价矩阵,但反之不真.例仍取
则与等价.若与相似,则存在可逆阵,使得,又,故与不相似.3相似矩阵未必合同.例,,则取,,可得,即与相似.假设与合同,设则
2a22abbcadac21abBCAC2b2bd10cd2abadbc
那么;;;整理得,;(矛盾),故与不合同.4合同矩阵未必相似.r