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正交矩阵的一个证明题a是n维实列向量,a不等于0,矩阵A=E-kaaT,k为非零常数,则A为正交矩阵的充分必要条件为k=

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/26 18:41:50
正交矩阵的一个证明题
a是n维实列向量,a不等于0,矩阵A=E-kaaT,k为非零常数,则A为正交矩阵的充分必要条件为k=?
求详细思路.
正交矩阵的一个证明题a是n维实列向量,a不等于0,矩阵A=E-kaaT,k为非零常数,则A为正交矩阵的充分必要条件为k=
设b=aTa,注意aTa为一个数字.
A为正交矩阵==>AAT=E
而AAT=(E-kaaT)(E-kaaT)T 注意到ET=E,(aaT)T=aaT
=(E-kaaT)(E-kaaT)
=E-2kaaT+k^2aaTaaT 注意,中间那个aTa为常数b
=E-2kaaT+bk^2aaT
=E+(bk^2-2k)aaT
此结果若要等于E,则必须(bk^2-2k)aaT=零矩阵,由于aaT不是零矩阵,则必须bk^2-2k=0
题目条件k≠0,则bk=2,因此k需满足k=2/(aTa)时,A正交矩阵.
本推导过程可逆,你自己试着倒推.
综上,A为正交矩阵的充分必要条件为k=2/(aTa)