设有两个非零矩阵A=[a1，a2，…，an]T，B=[b1，b2，…，bn]T． (1)计算ABT与ATB； (2)求矩阵ABT的秩r(ABT)； (3)设C=E一ABT，其中E为n阶单位矩阵．证明：CTC=E一BAT一ABT+BBT的充要条件是ATA=1

admin2018-09-20 100

问题设有两个非零矩阵A=[a₁，a₂，…，a_n]^T，B=[b₁，b₂，…，b_n]^T．
(1)计算AB^T与A^TB；
(2)求矩阵AB^T的秩r(AB^T)；
(3)设C=E一AB^T，其中E为n阶单位矩阵．证明：C^TC=E一BA^T一AB^T+BB^T的充要条件是A^TA=1．

选项

答案(1)AB^T=[*],A^TB=a₁b₁+a₂b₂+…+a_nb_n． (2)因AB^T各行(列)是第1行(列)的倍数，又A，B皆为非零矩阵，故r(AB^T)=1. (3)由于C^TC=(E一AB^T)^T(E一AB^T)=(E一BA^T)(E一AB^T)=E-BA^T一AB^T+BA^TAB^T，故若要求C^TC=E一BA^T-AB^T+BB^T，则BA^TAB^T-BB^T=O，B(A^TA一1)B^T=O，即(A^TA一1)BB^T=O．因为B≠O，所以BB^T≠O．故C^TC=E-BA^T一AB^T+BB^T的充要条件是A^TA=1．

解析

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考研数学三

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设有两个非零矩阵A=[a1，a2，…，an]T，B=[b1，b2，…，bn]T． (1)计算ABT与ATB； (2)求矩阵ABT的秩r(ABT)； (3)设C=E一ABT，其中E为n阶单位矩阵．证明：CTC=E一BAT一ABT+BBT的充要条件是ATA=1

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