充分性:若 r(B)=n,则对任意非零 x∈Rn,有 Bx=0。由于 A 正定,xTBTABx=(Bx)TA(Bx)>0,故对称矩阵 BTAB 正定。
必要性:若 BTAB 正定而 r(B)<n,则齐次方程 Bx=0 有非零解 x。此时 xTBTABx=0,与正定性矛盾。因此必须有 r(B)=n。