初等因子求不变因子超详细例题解析,手把手教你轻松搞定!


当然可以!下面我们通过一个具体的例子,手把手解析如何根据初等因子求不变因子。假设我们有一个数域上的矩阵 \( A \),其特征多项式为 \( f(x) = (x-1)^3(x+2)^2 \),并且其最小多项式为 \( m(x) = (x-1)^2(x+2) \)。

步骤一:分解初等因子

根据最小多项式 \( m(x) \),我们可以写出矩阵 \( A \) 的初等因子:

\[ (x-1)^2, (x+2) \]

步骤二:构造不变因子

不变因子是初等因子的“链”,每个不变因子都是下一个不变因子的因子。由于初等因子有 \( (x-1)^2 \) 和 \( (x+2) \),我们可以构造如下两个不变因子:

1. \( d_1(x) = (x-1) \)

2. \( d_2(x) = (x-1)(x+2) \)

这里,\( d_1(x) \) 是最简的,而 \( d_2(x) \) 是 \( d_1(x) \) 和另一个初等因子 \( (x+2) \) 的乘积。

步骤三:验证不变因子

不变因子需要满足以下条件:

1. 每个不变因子都是下一个不变因子的因子。

2. 最低阶的不变因子是最小多项式。

3. 最高阶的不变因子是特征多项式的最高次项。

在我们的例子中:

- \( d_1(x) = (x-1) \) 是 \( d_2(x) = (x-1)(x+2) \) 的因子。

- \( d_1(x) \) 是最小多项式 \( m(x) = (x-1)^2(x+2) \) 的因子。

- \( d_2(x) \) 是特征多项式 \( f(x) = (x-1)^3(x+2)^2 \) 的因子。

因此,我们的不变因子 \( d_1(x) = (x-1) \) 和 \( d_2(x) = (x-1)(x+2) \) 是正确的。

通过这个例子,我们可以看到,根据初等因子求不变因子其实并不复杂,关键在于理解初等因子和不变因子之间的关系,并按照一定的顺序构造不变因子。希望这个解析对你有所帮助!