设B是n×n矩阵,A是n阶正定阵,证明:
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解题思路:(1)A为正定阵知,存在可逆阵D,满足A=DTD,然后代入r(BTAB)=r(B),从而得证.

(2)注意是充要条件,所以既要从左证到右边,也要从右边证到左边,证法一问相同.

(1)由A为正定阵知,

存在可逆阵D,使得A=DTD.

故R(BTAB)=R(BTDTDB)

=R[(DB)T(DB)]

=R(DB)

=R(B).

(2)由A正定知,

存在可逆阵D,使A=DTD,

由BTAB正定⇒BTAB=(DB)T(DB)正定⇒DB可逆

⇒B可逆.

由A正定,

B可逆⇒BTAB=(DB)T(DB),

再由DB可逆⇒BTAB正定.

故本题得证.

点评:

本题考点: 判断正定的充要条件;矩阵可逆的充分必要条件.

考点点评: 本题主要考查判定矩阵正定的充要条件,存在可逆阵是解答此题需要发现的关键,本题属于基础题.