实对称矩阵可对角化的证明

对于实对称矩阵A AA,有J = P − 1 A P J=P^{-1}APJ=P1AP,J JJA AA的若当标准型。

J T = P T A P − T = P T P P − 1 A P P − 1 ( P − 1 ) T = ( P T P ) J ( P T P ) − 1 J^{T}=P^{T}AP^{-T}=P^TPP^{-1}APP^{-1}(P^{-1})^T=(P^TP)J(P^TP)^{-1}JT=PTAPT=PTPP1APP1(P1)T=(PTP)J(PTP)1
所以J JJ相似于J T J^TJTJ = J T J=J^TJ=JT,所以J JJ为对角形。
A AA可对角化