$$ \newcommand\bm[1]{\boldsymbol{#1}} \renewcommand\limsup{\varlimsup} \renewcommand\liminf{\varliminf} $$

$A\neq O$ なる冪零行列 $A$ は対角化可能ではないことを証明せよ.

解答例 1

$A$ は冪零行列なので, 固有多項式の根は $0$ のみである. もし仮に $A$ が対角化可能だとすると, 対角化された行列の対角成分には固有多項式の根が並ぶので, ある正則行列 $U$ が存在して, $$ U^{-1}AU = O $$ となる. ゆえに, $$ A = UOU^{-1} = O $$ となって, $A\neq O$ に反する.

最終更新日:2011年11月02日

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