第20章 超难的压轴题

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  齐物看向第一道选择题:

  【题目1(选择题):已知a,b均为n阶实对称正定矩阵,则下列关於矩阵跡(trace)的不等式中,恆成立的是?】

  a. tr((ab)2)≤tr(a2b2)

  b. tr((ab)2)≥tr(a2b2)

  c. tr((ab)2)=tr(a2b2)

  d.大小关係与矩阵的具体特徵值分布有关。

  有点意思……

  考察实对称正定矩阵、矩阵跡、乘积跡不等式,是《线性代数》的进阶內容。

  看到矩阵的跡和乘积,很多人的第一反应可能是去凑低阶矩阵的特例来排除选项。

  但齐物笔都没动,就选择了a。

  “实对称正定矩阵,意味著存在正交矩阵可以將其对角化,並且可以开平方。

  所谓求跡,本质上就是求內积空间中的柯西-施瓦茨不等式。”

  齐物瞬间完成了代数结构的同构映射。

  “令m=a^(1/2)ba^(1/2),因为a,b正定,所以 m也是对称正定矩阵。

  原不等式的左边tr((ab)2)=tr(abab)=tr(a^(1/2)ba^(1/2)a^(1/2)ba^(1/2))=tr(m2)。