证明:不存在任何n阶矩阵A,B,使得AB-BA=E貌似这个有点杀鸡用牛刀的感觉,希望有简单的方法
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/24 03:47:46
证明:不存在任何n阶矩阵A,B,使得AB-BA=E貌似这个有点杀鸡用牛刀的感觉,希望有简单的方法
证明:不存在任何n阶矩阵A,B,使得AB-BA=E
貌似这个有点杀鸡用牛刀的感觉,希望有简单的方法
证明:不存在任何n阶矩阵A,B,使得AB-BA=E貌似这个有点杀鸡用牛刀的感觉,希望有简单的方法
直接计算Trace(AB-BA)=Trace(AB)-Trace(BA)=0,但Trace(E)=n.所以不存在这样的矩阵.
至于杀鸡用牛刀的问题,我觉得,需要注意下面的一个事情.
假设V是一个线性空间,M是从V到V的线性映射.当V是有限维线性空间的时候,M可以写成矩阵的形式,仍然记成M,这时候有Trace(M)的定义.
如果V是无限维线性空间,一般不一定有Trace(M)的定义,而且确实有可能AB-BA=E.比如说V是(一元)多项式空间(也可以取成光滑函数空间或者解析函数空间),V里的元素都是一些函数,形如f(x).这时候E作为恒等映射,把每个V中的元素映成自身,也就是Ef=f.现在取A把f映成f的导函数,即Af=f';取B把f(x)映成g(x)=xf(x),即Bf=xf.那么ABf-BAf=(xf)'-xf'=f=Ef,对任意f.也就是说AB-BA=E.
也就是说,对于无穷维的空间上的线性映射A、B,可以有AB-BA=E.只是对于有限维空间上的线性映射A、B,也就是n阶矩阵,才不可能AB-BA=E.而Trace又是对有限维算子能定义而对一般的无穷维算子不能定义的(因为Trace是“特征值”的和,而无穷维算子的“特征值”很多,加起来可能发散),所以可能比较适合这个问题.
楼上的做法是我见过的做得最好的做法,根本不存在杀鸡用牛刀的感觉,其他方法才是杀鸡用牛刀。