一道线性代数中关于线性空间的题: 设W是P(n*n)的全体由AB-BA的矩阵所生成的子空间,证明dimW=n^2-1

A,B属于P,等号后面是n的平方减1。麻烦的话给个思路。实在没思路,我觉得W是线性空间都很难证明。用迹的话我只能证明它的维数小于n。

这个问题分两步走。
1你首先得说明W={X|X=AB-BA}是线性空间
2W的维数为n^2-1
其实呢,只要当你说明1后,2自然也就解决了
说明1,你需要一个定理
定理:方阵C 能分解成AB-BA 的形式,充分必要条件是tr C =0
这样你就能验证W确实是一个线性空间
接下来说明2,由上面的定理,我们可以换一种说法描述W,即W={X|trX=0}
这样我们就不难理解为什么W的维数是n^2-1了,因为相对于一般的方阵,W中的方阵只是多了一个条件a11+a22+。。。+ann=0,我们也可以直接写出W 的一组基。

关于上面的定理的证明,你可以参考相关资料,网上应该很多的,如果你需要我的帮助,我也可以落实到细节。
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第1个回答  2012-11-27
仅供思路?
P(n*n)是n^2维,找一组含E的由n^2个元素构成的基.
通过迹可证明对有限维的空间AB-BA恒不等于E(单位阵),从而将E从基中去除.
接下来证明任意AB-BA可被n^2-1维基表示...这个不懂,关注...
第2个回答  2012-11-20
呵呵 我也搞不明白
期待解答
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