设三阶矩阵A满足A2=E(E为单位矩阵),但A≠±E,试证明:(秩(A-E)-1)(秩(A+E)-1)=0.

问题描述:

设三阶矩阵A满足A2=E(E为单位矩阵),但A≠±E,试证明:(秩(A-E)-1)(秩(A+E)-1)=0.

证明:∵A2=E
∴0=(A-E)(A+E)
∴0=r((A+E)(A-E))≥r(A+E)+r(A-E)-3
∴r(A+E)+r(A-E)≤3
而 r(A+E)+r(A-E)=r(A+E)+r(E-A)≥r(A+E+E-A)=r(2E)=3
∴r(A+E)+r(A-E)=3.
又因为 A≠±E,
∴r(A+E)≠0,r(A-E)≠0
∴r(A+E),r(A-E)中有一个为1
∴(秩(A-E)-1)(秩(A+E)-1)=0.
答案解析:首先根据A2=E,证明出 r(A+E)+r(A-E)=3,然后再证明结论.
考试点:矩阵的秩的性质.
知识点:此题考查矩阵乘法的秩的性质的运用,属于基础知识点.