矩阵第二章 内积空间
四年级写动物的作文-药店自查报告
第二章 内积空间
目的:在线性空间中引入向量的长度、向量之间夹角等度量
概念,深化对线性空间、线性
变换等的研究。
§1 内积空间的概念
定义2-1 设
V
是实数域
R
上的线性空间。如果对于
V
中任意两个向量
,
,都有一
个实数(记为
,
)与它们对应,并且满足下列条件(1)-(4),则实数
,
称为向量
,
的内积
。
(1)
,
,
; (2)
(k
,
)k(
,
)
,(
kR
)
(3
)
(
,
)(
,
)(
,
)
,(
V
)
(4)
,
0
,当且仅当
时,等号成立。
此时线性空间
V
称为实内积空间,简称为内积空间。
例2-1 对于R
中的任二向量
X
x
1
,x
2<
br>,
,x
n
,
Y
y
1
,y
2
,
,y
n
,定义内
积
n
n
X,Y
x
iy
i
,
R
n
成为一个内积空间。内积空间
R
n
称为欧几里得(Euclid)空间,简称
i1
为欧氏空间。由于
n
维实内积空间都与
R
同构,所以也称有限维的实内积空间为欧氏空间。
例2-2
如果对于
A,BR
nn
n
,定义内积为
A,B
i,j1
a
ij
b
ij
,则
R
nn
成为一个内积
n
空间。
例2-3
R[a,b]
定义
(f(x),g(x))
b
a
f(x
)g(x)dx
,则可以验证
(f(x),g(x))
满足内积
的条件,从而
R[a,b]
构成内积空间。
内积
,
具有下列基本性质
(1) <
br>
,k
k
,
,(
kR
);(2)
,
<
br>
,
<
br>
,
;
(3)
<
br>,
,
0
。
1
定理2-1(Cauchy-Schwarz不等式)设<
br>V
是内积空间,则
,
V
,有
,
2
,
,
,
并且当且仅当
,
线性相关时等号成立。
定义2-2
设
是内积空间
V
的任一向量,则非负实数
,
称为向量
的长度,记
为
。
若
|
|1
,则称
为单位向量。对于任一非
零向量
,取
,则
是与
线性相
|
|
关的单位向量。这种做法称为向量的单位化。
利用向量长度的概念,Cauchy-Schwarz不等式又可以表示为
,
。当
,<
br>
都
不是零向量时,由此不等式可得
,
1
。因此,可以利用
等式
cos
,
来定
义两个
非零向量
,
的夹角
,且限制
的取值范围为
0
。
定义 当
,
时,称
,
是正交的,记为
。零向量与任何向量正交。
例2-4 若
,
是两个正交向量,则有
|
|
2
|
|
2<
br>|
|
2
一般地,如果
1
,
2
,
,
k
是
k
个
两两正交的向量,则有
|
1
2
k
|
2
|
1
|
2
|
2
|
2
|
k
|<
br>2
2
从定理2-1可以推出如下简单推论。
推论
设
V
是内积空间,
,
V
,有
(1)
;
(2)
。
n
把定理2-1应用到欧氏空间
R
和例2-3中
R[a,b]
得不等式
xy
i
i1
n
i
<
br>x
i1
n
2
i
y
i1n
2
i
bbb
22
a
f(x)g(x)dx
a
fdx
a
g(x)dx
2
这是历史上两个著名的不等式。
§2
正交基与子空间的正交关系
2.1 正交基的概念
内积空间中两两正交的一组非零向量,称为正交组。正交组是线性无关的。
定义2-3 在
n
维欧氏空间中,由正交组构成的基称为正交基。如果正交基中每个向量
的长度都等于单位长
度,则此正交基便称为标准正交基(或单位正交基)。
定理2-2(存在性)任一
n
维欧氏空间
V
都存在标准正交基。
通过施密特(Schmidt)正交化过程,可将欧氏空间的基转化为标准正交基。
标准正交基下的内积
设欧氏空间
V
中的两向量在其标准正交基
<
br>1
,
2
,
,
n
的表
达式分别为:
x
1
1
x
2
<
br>2
x
n
n
,
y
1
1
y
2
2
y
n
n
,
3
则有
,
x
1
y
1
x
2
y
2
x
n
y
n
。
两组标准正交基之间的过渡矩阵是一个正交矩阵
,e
设
e
1
,e
2
,
,e
n
及
e<
br>12
,
,e
n
是欧氏空间
V
的
两组标准正交基,从前一组基到后一组基
的过渡矩阵为
A
,即
e
<
br>i
k1
a
ki
e
k
,
n
n
i
1,2,
,n
。则
(e<
br>
i
,e
j
)(
a
kie
k
,
a
tj
e
t
)
k
1t1
n
n
k1t1
a
ki
a
tj
(e
k
,e
t
)
nn
1,ij
a
ki
a
kj
k1
0,ij
这
表明
AAE
,即过渡矩阵为
A
是一个正交矩阵。
2.2
正交子空间
T
i,j
1,2,
,n
定义2-4 设
V
1
,V
2
是内积空间<
br>V
的两个子空间。如果对任意的
V
1
,
V
2
,都有
,
0
,则称
V
1
与
V
2
是正交的,并记为
V
1
V
2
。
特别地,如果
V
中某个向量
与子空间
V
1
中的每个向量都正交,则称
与
V
1
正交,记为
V
1
。
定理2-3 内积空间V
的两个正交子空间
V
1
,V
2
的和
V
1
V
2
是直和。
证明:如果存在
V
1
,
V
2
,使得
,则有
0
,
,
,
,
,
,
4
所以
。同理可证,
。因而零向量的表示
方式是唯一的,即
V
1
V
2
是直和。
定义2-5
设
V
1
,V
2
是内积空间
V
的两个子空间。且满足
V
1
V
2
,V
1
V
2
V<
br>,
则称
V
2
是
V
1
的正交补子空间,简称
为正交补,记为
V
1
。
定理2-4
n
维
欧氏空间
V
的任一子空间
V
1
都有唯一的正交补。
证明:
若
V
1
,则
V
就是V
1
的正交补。若
V
1
是
V
的
m
mn
维子空间,我们取
V
1
的
一组正
交基
e
1
,e
2
,
,e
m
,并
将其扩充为
V
的一组正交基
e
1
,e
2
,
,e
m
,e
m1
,
,e
n
。
V
2
L(e
m1
,,e
n
)
就是
V
1
的正交补。
唯一性。设除
V
2
外,还有<
br>V
3
也是
V
1
的正交补。则
VV
1
V
2
V
1
V
3
。
令
V
2
,则
V
,故存在
1
V1
,
3
V
3
,使得
1
3
。因为
1,
1
3
,
所以
0
,
1
1
3
,
1
1
,
1
3
,
1
1
,
1
,于是
1
。由此可得
3
V
3
,即有
V
2
V
3
。同理可证
V
3
V
2
,因此有
V
2
V
3
。□
推论
dimV
1
dimV
1
n
。
§3
内积空间的同构
定义1 两个内积空间
V
与
V
是同构的,如果
V
与
V
之间存在一个一一对应的映射
,
使得对任意的
,
V
及
kR均满足:
(1)
;(2)
k
k
;(3)
,
,
。
这就是说,两个内积空间认为是同构的
,首先作为线性空间它们是同构的;其次,在这个
同构之下向量内积是保持不变的。
5
定理2-5 所有的
n
维欧氏空间都同构。
证明:设
V
是
n
维欧氏空间,
e
1
,e<
br>2
,
,e
n
是它的一组标准正交基。对于任意的
x
1
e
1
2
e
2
n
e
n
V
,定义
:VR<
br>n
为
x
1<
br>,
2
,
,
n
,则
是一个
一一对应,且满足定义1中的条件(1)、(2)。再证明(3)亦满足即可
说明任一个
n
维欧氏空间
都与
R
同构。由于同构是一种等价关系,所
以所有的
n
维欧氏空间都同构。□
n
§4 正交变换
定义2-7 保持内积空间
V
中向量内积不变的线性变换
T
,称为
V
的一个正交变换。即
对任意的
,
V
,都有
T
,T
,
。
定理2-6 设
T
是
n
维欧氏空间
V
的一个线性变换,则下列各命题互相等价:
(1)
T
是正交变换;
(2)
T
保持向量的长度不变,即
V
,有
T
;
(3) 若
e
1
,
e
2
,
,e
n
是
V
的标准正交基,则<
br>Te
1
,Te
2
,
,Te
n
也是
V
的标准正交基;
(4)
T
在任一标准正交基下矩阵是正交矩阵。
证明:(1)
(2)
若
T
是正交变换,则由
T
,T
,
,取
<
br>
,两边开方即可推出
T
反之,若
T
保
持向量的长度不变,即
V
,有
T
。
T
,T
<
br>
,
,
则有
T
,T
,
,即
T
,T
2
T
,T
T
,T
,
2
,
,<
br>
,
于是,得
T
,T
<
br>
,
,即
T
是
正交变换。
(1)
(3)
若
T
是正交变换,则对
V
的任一组标准正交基
e
1
,e
2
,
,e
n
,都有
(Te
i
,Te
j
)(e
i
,e
j
)
ij
,
i,j1,2,,n
,
因此
Te
1
,Te
2
,
,Te
n
也是
V
的标准正交基。
6
反之,若
e
1
,e
2
,
,e
n
是
V
的标准正交基,则
Te
1
,Te2
,
,Te
n
也是
V
的标准正交基,则对
V
中的任二向量
x
1
e
1
x
2
e
2
x
n
e
n
,
y
1
e
1
y
2
e
2
yn
e
n
,
便有
T
x
1
Te
1
x
2
Te
2
x
n
Ten
,
T
y
1
Te
1
y
2
Te
2
y
n
Te
n
,
因此
T
,T
x
1
y
1
x
2
y
2
x
n
y
n
<
br>
,
,即
T
是正交变换。
(3)
(4)
设
T
在标准正交基
e
1
,e
2
,
,e
n
下的矩阵为
A
,即是说
Te
i
k1
a
kie
k
,
i1,2,,n
。
n
若
Te
1
,Te
2
,
,Te
n
也是
V
的标准正交基,则作为两个标准正交基之间的过渡矩阵,
A
是正交
矩阵。
反之,若
A
是正交矩阵,则有
(Te
i
,Te
j
)(
a
ki
e
k
,
a
tj
e
t
)
a
ki
a
kj
ij
,
i,j1,2,,n
k1t1k1
nnn
这说明
Te
1
,Te
2
,
,T
e
n
也是
V
的标准正交基。□
例2-5 设
T
是欧氏空间
R
的线性变换,
T
x
1
,x
2
,x
3
x
2
,x
3<
br>,x
1
,
x
1
,x
2
,x
3
R
3
,
3
试证明
T
是正交变换。
证明:
T
,T
,
即可。
例2-6 (1) 证明:
V
的线性变换
T
是正交变换
T
保持
V
中任意两向量
,
的距离不变,即
T
T
。
(2)内积空间中保持距离不变的变换是否一定是线性变换?
证明:1) 若
T正交变换,则
T
T
T(
)
。反之,若该式成立,则取
其中的
,即可说明
T
,即
T
正交变换。
(2)不一定。反例:
T
<
br>
0
,这里
0
V
是一个固定向量。
例2-7 设
T
是内积空间
V
的一个变换,证明:如果
T
保持向量的内积不变,即
T
,T
,
,
7
,
V
,
则
T
是一个线性变换,因而一定是正交变换。
证明:通过证明
T
T<
br>
T
,T
T
T
0
,说明:
T
T
T
;
通过证明
T
k
kT
,T
k
kT
0
,说明:
T
k
kT
。
§5 点到子空间的距离与最小二乘法
5.1 点到子空间的距离
定义2-8 (1) 设
V
是欧氏空间,
又
,
V
,则向量
的
长度
称为向量
与
的距离,记为
d
,
。
(2) 设
W
是
V
的子空间,则点
到
W
的距离定义为:
d
,W
infd
,
。
W
命题:设
W
<
br>L
1
,
2
,
,<
br>
s
,则
W
i
,
i
1,2,,
s
。
命题:设
W
且满足条件
W
,则
W
,都有
。
在初等几何里,我们知道点
到直线(或平面)的距离以垂线最短,该结论说明了:欧氏空
间
V
的一个向量
到子空间
W
的各个向量之间的距离也以“垂线”
最短。
证明:因为
<
br>W
,故
。又因
,所以
2
,于是
。
22
5.2 最小二乘法
T
给定
不相容方程组
AXB
,这里
A
(a
ij
)sn
,B
(b
1
,b
2
,
,b
s
)
,
8
X
(x1
,x
2
,
,x
n
)
。则使平方偏
差
(a
i1
x
1
a
i2
x
2
a
in
x
n
b
i
)
2
最小的一组数
T
i1
s
00
,称为此方程组的
最小二乘解,求最小二乘解的方法叫做最小二乘法。
x
1
0
,x
2
,,x
n
00
0
令
YAX
,则
YB
。所谓的最小二乘法就是要找
一组数
x
1
,使
Y
与
,x
2
,,xn
2
B
的距离最小。设
A(
1
,
2
,,
n
)
,则有
Yx<
br>1
1
x
2
2
x
n
n
L(
1
,
2
,,
n
)
2-6
所以最小二乘法可以叙述为:在<
br>L(
1
,
2
,,
n
)
中找一向量
Y
,使得向量
B
到它的距离比到
子空间L(
1
,
2
,,
n
)
其他向量的距离都短。即向量
CBYBAX
必须垂直于子空
间L(
1
,
2
,,
n
)
,而保证这一结论成立的充分必要条件是
(C,
1
)(C,
2
)(C,
n
)0
,
即<
br>TT
1
T
C0,
2
C0,,
n
C0
。这组等式相当于
A
T
(BAX)
,亦即
A
T
AXA
T
B
。
这就是最小二乘解所满足的代数方程。
x
1
x
1
例 用最小二乘法解方
程组
x
1
x
1
x2
1
x
3
2
x
2
x
30
2x
2
x
3
1
<
br>1
1111
1
解:
A
T
A1012
1
0111
1
10
441
01
,
461
11
113
21
9
1
111
1
2
2
T
AB
1012
1
,
0
0111
1
3
4
41
x
1
2
17134
,x,x
解方程组
461x
2
1
,求
得最小二乘解为
x
1
。
23
66
6
113x3
3
§6
酉空间(复内积空间)
1. 酉空间的定义 设
V
是复数域
C上的线性空间。若
,
V
,都有一个复数
,
与
之对应,并且满足下列各个条件,则称复数
,
为向量
,
的内积。
(1)
,
<
br>
,
;(2)
k
,
k
,
<
br>,
kC
;
(3)
,
,
,
,
V
;
(4)
,
0
,当且仅当
0
时,等号成立。
此时线性空间
V
称为复内积空间,或酉空间。
例2-9
C
H
n
中向量
X
x
1
,x
2
,
,x
n
,<
br>Y
y
1
,y
2
,
,
y
n
的内积定义为
X,Y
XY
x
i
y
i
,则
C
n
成为一个酉空间。
i1
n
在酉空间中,内积具有下列基本性质:
(1)
,k
k
,
;(2)
,
,
,
;(3)
,0
0,
0
。
在酉空间中,向量
的长度也定义为
|
|(
,
)
虽然,当
(
,
)0
时也称向量
,
为正交的,但在酉空间中不再定义向量间的夹角,因为
向量的内积一般是复数。又若
XC
n
(见例2-9),则有
|X||x
1
|<
br>2
|x
n
|
2
10
2. Cauchy-Schwarz不等式
定理1(Cauchy-Schwarz不等式) 设
V
是酉空间,
,
V
,有
,
<
br>
,
并且当且仅当
,
线性相关时等号成立。
证明:若<
br>
,结论显然成立。设
。由(
k
,
k
)0
得
(
,
)k(
,
)k(
,
)kk(
,
)0
。
取
k
,
,并用<
br>
,
来乘上面不等式的各项,得
,
(
,
)(
,
)(
,
)(
,
)(
,
)(
,
)(
,
)(
,
)0
, <
br>或
(
,
)(
,
)
(
,
)(
,
)
,即<
br>
,
。
如果
,
线性无关,则
k
0
,则
(
k
,
k
)0
,从而
,
。
如果
,
线性相关,例如
k
,则
,
k
,
k
,
对于例2-9的酉空间
C
中的Cauchy-Schwarz不等式为
n
。□
x
1
y
1
x
n
y
n
x
1
x
n
22
y
1
y
n
。
22
注:设
V
是酉空间,则
,
V
,有
。
<
br>
(
,
)
(
,
)(
,
)(
,
)(
,
)(
<
br>,
)2Re(
,
)(
,
)
因为
Re
,
2
,
,所以
2
2
2
2
2
。
3. 在酉空间中的正交基和标准正交基。
(1)
正交组线性无关;线性无关组可进行正交化。
11
(2) 在
n
维酉空间中,标准正交基
e
1
,e
2
,
,e
n
下的任二向量
x
1
e
1
<
br>
2
e
2
n
e
n
,
y
1
e
1
2
e2
n
e
n
的内积可以表示为:
x,y
1
1
2
2
n
n
。
4. 酉空间的酉变换
定义2-11 酉空间
V
的酉变换
T<
br>,是保持任二向量内积不变的线性变换,即对任意的
,
V
,都有
T
,T
,
。
定义2-12 若
AC
nn<
br>,且
AAAA
HH
E
,则
A
称为酉矩阵。
酉矩阵具有下列基本性质:
(1)
A
行列式的模等于1;
(2)
A
1
A
H
,
1
(A
1
)
H
(A
H
)
1
;
(3)
A
也是酉矩阵;两个
n
维酉矩阵的乘积也是酉矩阵;
(4) A
的每个列(行)向量是单位向量;不同的列(行)向量是酉正交的(在
C
的n
内积定义下正交)。
定理2-7
设
T
是
n
维酉空间
V
的线性变换,则下列各命题互相等价:
(1)
T
是酉变换;
(2)
T
保持向量的长度不变,即
V
,有
T
;
(3) 若
e
1
,e
2
,
,e
n
是
V
的标准正交基,则
Te
1
,Te
2
,
,Te<
br>n
也是
V
的标准正交基;
(4)
T
在任一标准正交基下矩阵是酉矩阵。
n
5.
所有的
n
维复内积空间都同构,且都同构于
C
。
§7
正规矩阵
定义2-12 设
AC
nn
,且
AAAA
,则称
A
为正规矩阵。
TH
HH
如:对角矩阵,实对称矩阵,反对称矩阵(
AA
),厄米特矩阵(
A
H<
br>A
),反厄
米特矩阵(
AA
),正交矩阵及酉矩阵等都是正规矩
阵。
12
定理2-8
AC
nn
为正规矩
阵
A
酉相似于对角形矩阵,即存在酉矩阵
Q
,使得
<
br>
1
H1
QAQQAQ
其中
1
,
2
,
,<
br>
n
是
A
的特征值。
2
, 2-11
n
引理 若
e
1<
br>是酉空间
C
的一个单位向量,则存在一个以
e
1
为第一个列向
量的酉矩阵
Q
。
证明:因
e
1
为单位向量,所以可以从<
br>e
1
开始构造
C
的一个基。经过正交化过程后得到
C
nn
n
的一个标准正交基
e
1
,e
2
,
,e
n
,从而
Q
(
e
1
,
e<
br>2
,
,
e
n
)
是酉矩阵。证毕。
定理2-8的证明:充分性。设2-11成立,则有:
1
AQ
2
1
Q
1
,
A
HQ
n
<
br>
2
Q
1
,
n
1
1
H
于是有
AAQ
2
2
Q
1
A
H
A
。所以
A
为正规矩阵。
n
n
必要性(数学归纳法)。对于一阶矩阵,定理成立。设定理对
n1
阶矩阵已成立,现证明对
n
阶正规矩阵
A
,定理的结论也成立。
(1) 设
1
是
A
的一个特征值,
e
1
是
A的属于
1
的单位特征向量,
Ae
1
1
e
1
。由引理
1
知,存在酉矩阵
Q
1(e
1
,e
2
,,e
n
)
。由
E
Q
1
Q
1
Q
1
e
1
,,Q
1
e
n
11
,知
Q
1
1
e
1
1,0,
,0
。
于是
T
Q
1
1
AQ
1
Q
1
1
A
e
1
,A
e
2
,
,A
e
n
1
Q
1
1
e
1
,Q
1
1
A
e
2
,
,Q
1
1
A
e
n
1<
br>b
1
b
n
0
<
br>
1
B
<
br>0
0
B
13
(2) 设
A
1
Q
1
1
AQ
1
,验证
A
1
是正规矩阵。
(3)
说明
0
及
B
是正规矩阵。
<
br>1
H
A
1
A
1
0<
br>
1
B
0
H
1
1
1
H
B
H
B
H
B
1
HH
1
1
B
A
1
A
1
H
HH
BB
B
HH
故有
1
1
H
1
1
,从而
及
BBBB
。
(4) 由归纳法,存
在
n1
阶酉矩阵
C
,使得
C
H
BC
<
br>diag
2
,
,
n
。
10
设
Q
2
,则
Q
2
及
QQ
1
Q
2
都是<
br>n
阶酉矩阵。
0C
(5) 验证
Q
即为所求。
推论1 设
A
是
n
阶正规矩阵,其特征值为
1<
br>,
2
,
,
n
,则
1)
A
是Hermite矩阵
1
,
2
,
,
n
全为实数。
2) A
是反Hermite矩阵
1
,
2,
,
n
为零或纯虚数。
3)
A
是酉矩阵
每个特征值的模为1。
推论2 Hermite矩
阵
AC
nn
的两个不同特征值
,
对应的特
征向量
x,yC
正交。
n
§8 Hermite二次型
定义2-13 设
Aa
ij
C
nn
为
Hermite矩阵,
x
x
1
,
,
x
n
C
n
,则称
T
f
x<
br>
xAx
H
i,j1
a
n
ijx
i
x
j
为Hermite二次型。
A
的秩称为该二次
型的秩。
标准化
定理2-9 Hermite二次型
f
x<
br>
xAx
经过满秩线性变换
xCyCC
H
n
n
,C0
后,仍为
Hermite二次型,且秩不变。
14
注:称矩阵
BCAC
和矩阵
A
是Hermite相
合的。一个Hermite二次型经过满秩线性
变换
xCy
化成标准型
f<
br>
y
H
byy
ii
i1<
br>n
i
等价于矩阵
A
与对角矩阵
B
diag
b
1
,
,b
n
Hermi
te相合。
定理2-10 每个Hermite二次型
f
x
x
H
Ax
可经过某个酉变换
xQy
(
Q
是酉矩阵)
化成标准型
f
y
yy
ii
i1
n
i
。其中
1
,
2
,
,
n
是
A
的特征值。
例2-10 将
fx
1
x
1
ix
2
x
1
x
3
x
1
ix
1
x
2
2ix
3
x
2
x
1
x
3<
br>2ix
2
x
3
化成标准型。
1
1i
解:
Ai02i
,特征值0,3,
2
;相应的
特征向量分别为
12i0
1
2,i,1
T
,
2
i,1,i
T
,
3
0,1,i
T
。
1
,
2
,
3
两两正交,单位化后为
e
1
1
6
1
,e
2
1
3
2
,e
3
1
2
3
。
令<
br>Q
e
1
,e
2
,e
3
并作
酉变换
xQy
,得标准型
f3y
2
y
2
2y
3
y
3
。
注意:由定理2-10可知,对每个H
ermite二次型
f(X)X
H
AX
,都存在满秩线性
n
XQY
,使其化为标准形
f
i
|y
i<
br>|
2
,且系数
i
为
A
的特征值(
i1,2,,n
)。
i1
正定性
H
定义2-14 x0
,Hermite二次型
f
x
xAx
()0
,则称该二次型是正定的(负
定的),这时Hermite矩阵
A
也
称为正定的(负定的)。
若
f
恒为非负(正)数,则
f
叫做半正(
负)定的,相应地
A
也叫做半正(负)定的。
H
定理2-11 Herm
ite二次型
f
x
xAx
为正定(半正定)
A
的特征值全为正数(非
负数)。
15
定理2-12 Hermite矩阵
A
为正定矩阵
存在满秩矩阵
C
,使得
CACE
存在满秩矩阵
B
,使得
ABB
H
H
A
的各阶顺序主子式大于零。
定理6
设
f
x
x
H
Ax
,
g
x
x
H
Bx
,是两个Hermite二次型,且矩阵
B
正定。则
存在满秩线性变换
xCy
,将两个二次型同时化成标准型: <
br>f
y
i
y
k<
br>,
2
k1
n
g
y
k
。 k1
n
2
这里
1
,
2
,
,
n
是方程
BA0
的根(矩
阵
A
相对于矩阵
B
的广义特征值)。
证明:(1)
C
1
,使得
C
1
H
BC
1
E
。
(2)
DC
1
H
AC
1
是Hermite矩阵
,存在酉矩阵
C
2
,使得
HH
C
2
DC
2
C
2
C
1
H
AC
1
C
2
diag
1
,
,
<
br>n
。
(3)
令
CC
1
C
2
即为所求。
(4) 证明
<
br>1
,
2
,
,
n
是方
程
BA0
的根。考虑
C
H
B
A
C
C
H
BCC
H
AC
Ediag
1
,,
n
(
1
)(
2
)(
n
)<
br>
的根。
16