问答题X 纠错
证明:(1)对任意的X1,X2∈V,任意的k∈K,有
φ(X1+X2)=A(X1+X2)B=AX1B+AX2B
=φ(X1)+φ(X2),
φ(AX1)=A(kx1)B=kφ(X1)
所以φ是V上的线性变换.
(2)充分性
因为A,B都是可逆的,即A-1、B-1存在,所以对任意的X∈V,有φ(A-1XB-1)=A(A-1XB-1)=X,即X有原像;对任意的X1,X2∈V,若φ(X1)=φ(X2),即AX1B=AX2B,有X1=A-1(AX2B)B-1=X2;
故φ是双射,由(1)知φ是V上的线性变换,所以φ是线性同构的;
必要性:
因为φ(0)=AOB=0,又φ是双射,所以若X≠0,则φ(X)≠0,即AXB≠O,于是|A|·|X|·|B|=|AXB|≠0,可得|A|≠0,|B|≠0,故A,B都可逆.[逻辑推理] φ已具体给出,只需验证其符合线性变换的定义即可.要证φ是线性同构的,只要证明φ是双射即可.
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