A是n阶方阵,证明:A^2=E的充要条件是r(A+E)+r(A-E)=n.
必要性:已知A^2=E,故(A+E)(A-E)=0,r(A+E)+r(A-E)≤n,又r(A+E)+r(A-E)=r(E+A)+r(E-A)≥r(E+A+E-A)=r(2E)=n.因此r(A+E)+r(A-E)=n.
充分性:已知r(A+E)+r(A-E)=n,则
矩阵的分块初等变换
因此
而r(E)=n,故r(A^2-E)=0
A^2=E