使用多项式解决矩阵问题

1) 首先证明i)推ii)成立

(|A||A^{-1}|=1,且A和A^{-1}均为整矩阵,即|A|和|A^{-1}|均为整数,则|A|=±1.)

     再证明ii)推i)成立

(设A的伴随矩阵为A*,由A为整矩阵得A*也为整矩阵,A^{-1}=|A|^{-1}A*,显然A^{-1}也为整矩阵)

2)设f(x)=|A-xB|,显然degf(x)≤n

由1)得|A|,|A-2B|,|A-4B|....|A-2nB|,|A-2(n+1)B|,....|A-2(n+n)B|的绝对值均为1,即|f(0)|=|f2)|=.....=|f(4n)|=1

即f(x)=±1有2n+1个解,由degf(x)≤n得,若degf(x)>0,f(x)=±1至多有2n个解,矛盾。

则|f|恒等于1,将x=-1带入,得f(-1)=|A+B|=±1,则A+B可逆。

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