已知矩阵AX=XB,BY=YA,求XY

已知矩阵AX=XB,BY=YA,矩阵均可逆。求XY
有AXY=XBY=XYA,BYX=YAX=YXB
XY有什么特性?

将第一个等式中的 X 移项,得到:

AXY - XBY = 0

因为 A 和 B 都是可逆矩阵,所以可以左乘 A^(-1) 和右乘 B^(-1),得到:

A^(-1) AXYB^(-1) - A^(-1) XBB^(-1)Y = 0

因为 A^(-1) A = I 和 BB^(-1) = I,所以简化为:

XY - A^(-1) X Y B^(-1) = 0

同样地,将第二个等式中的 Y 移项,得到:

BYX - YAX = 0

左乘 B^(-1) 和右乘 A^(-1),得到:

B^(-1) BYXA^(-1) - B^(-1) YAA^(-1)X = 0

因为 BB^(-1) = I 和 A^(-1) A = I,所以简化为:

XY - B^(-1) Y X A^(-1) = 0

因此,有两个等式:

XY - A^(-1) X Y B^(-1) = 0
XY - B^(-1) Y X A^(-1) = 0

由此可知,XY 是 A^(-1)XB^(-1) 和 B^(-1)YA^(-1) 的公共特征向量,对应的特征值均为1。因此,XY 是可逆矩阵,并且与 A^(-1)XB^(-1) 和 B^(-1)YA^(-1) 相似。

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