Разберите доказательство: "Каждая матрица размера n с комплексными коэффициентами представляет собой сумму симметрической и кососимметрической" — верно ли это в комплексной алгебре
Таким образом, произвольная матрица ( C ) может быть представлена как сумма симметрической матрицы ( A ) и кососимметрической матрицы ( B ):
[ C = A + B ]
Таким образом, утверждение о том, что каждая матрица размера ( n ) с комплексными коэффициентами представляет собой сумму симметрической и кососимметрической матриц, является верным.
Да, утверждение верно, и его можно доказать следующим образом.
Для начала, определим, что такое симметрическая и кососимметрическая матрицы:
Симметрическая матрица ( A ) удовлетворяет условию ( A^T = A ), где ( A^T ) — транспонированная матрица.Кососимметрическая матрица ( B ) удовлетворяет условию ( B^T = -B ).Теперь, пусть у нас есть произвольная матрица ( C ) размера ( n ) с комплексными коэффициентами.
Мы можем представить матрицу ( C ) как сумму ее симметрической и кососимметрической частей следующим образом:
[
C = \frac{1}{2}(C + C^T) + \frac{1}{2}(C - C^T)
]
Обозначим:
Симметрическая часть ( A = \frac{1}{2}(C + C^T) )Кососимметрическая часть ( B = \frac{1}{2}(C - C^T) )Теперь покажем, что ( A ) симметрическая, а ( B ) кососимметрическая.
Доказательство симметричности:Для матрицы ( A ):
[
A^T = \left(\frac{1}{2}(C + C^T)\right)^T = \frac{1}{2}(C^T + (C^T)^T) = \frac{1}{2}(C^T + C) = A
]
Это показывает, что ( A ) симметрическая.
Доказательство кососимметричности:Теперь рассмотрим матрицу ( B ):
[
B^T = \left(\frac{1}{2}(C - C^T)\right)^T = \frac{1}{2}(C^T - (C^T)^T) = \frac{1}{2}(C^T - C) = -B
]
Это показывает, что ( B ) кососимметрическая.
Таким образом, произвольная матрица ( C ) может быть представлена как сумма симметрической матрицы ( A ) и кососимметрической матрицы ( B ):
[
C = A + B
]
Таким образом, утверждение о том, что каждая матрица размера ( n ) с комплексными коэффициентами представляет собой сумму симметрической и кососимметрической матриц, является верным.