正交变换的证明题证明：A是n维欧式空间V的一个线性变换,若A在任一组标准正交基下矩阵是正交矩阵,那么A是正交变换.

根据定义,要证明是正交变换,只要证明该变换保持内积不变就行了.
设a,b是V中的两个向量,
a在标准正交基下的坐标是X=[x1,x2,...,xn]' ('表示转置)
b在标准正交基下的坐标是Y=[y1,y2,...,yn]'
设在该标准正交基下,线性变换的矩阵是A（根据题意,A是正交阵）.
a,b分别经过线性变换后得到c,d.
则c的坐标为AX,d的坐标为AY.
考察a和b的内积
==Y'*X
考察c和d的内积
==（AY）'*（AX）=Y'(A'A)X
由于A是正交阵,所以A'A=I
所以==Y'X
至此证明该变换保持内积不变,于是是正交变换.