תשובה
מטריצה היא חיובית לחלוטין אם zz <Av,v> >0 zz לכל v שונה מאפס, מספיק כמובן לבדוק על בסיס.
כעת נזכור שמטריצה חיובית לחלוטין היא בפרט הרמיטית ולכן נורמלית ולכן לכסינה (אוניטרית).
אז נניח שיש לנו זוג מטריצות חיובית לחלוטין A,B, נבחר בסיס אורתונורמלי מלכסן של A כך ש- Avi=tivi ו-ti>0.
אז נחשב
zz <BAvi,vi>=ti<Bvi,vi> > 0 zz
כי המכפלה הפנימית גדולה מאפס (כי B חיובית לחלוטין) ו-ti>0 (כי A חיובית לחלוטין).
אז לכל vi ו-vi בסיס ולכן זה נכון תמיד.
כלומר BA חיובית לחלוטין.