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一个矩阵可对角化有什么性质

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  • 矩阵对角化源自于线形变换的化简,所以最好先知道线性变换和线性变换与矩阵的对应关系(当然你看下去会发现不知道也可以)

    设一线性变换a,在基m下的矩阵为A,在基n下的矩阵为B,m到n的过度矩阵为X,

    那么可以证明:B=X'AX (X'是X的转置,注意X是满秩的)

    那么定义:A,B是2个矩阵。如果存在可逆矩阵X,满足B=X'AX ,那么说A与B是相似的(是一种等价关系)。

    如果存在可逆矩阵X使A相似与一个对角矩阵B,那么说A可对角化。

    相应的,如果线性变换a在基m下的矩阵为A,并且A相似于对角矩阵B,那么另X为过度矩阵即可求出基n,并且在n下线性变换a的矩阵为对角矩阵,从而达到了化简。

    如果一个方阵主对角线以外的元素都为零,即

    |a11|

    |a22|

    | a33 |

    a=| . |

    | . |

    |.|

    | ann |

    则称a为对角矩阵.

    我用自己的语言说,希望能方便你明白

    矩阵对角化源自于线形变换的化简,所以最好先知道线性变换和线性变换与矩阵的对应关系(当然你看下去会发现不知道也可以)

    设一线性变换a,在基m下的矩阵为A,在基n下的矩阵为B,m到n的过度矩阵为X,

    那么可以证明:B=X'AX (X'是X的转置,注意X是满秩的)

    那么定义:A,B是2个矩阵。如果存在可逆矩阵X,满足B=X'AX ,那么说A与B是相似的(是一种等价关系)。

    如果存在可逆矩阵X使A相似与一个对角矩阵B,那么说A可对角化。

    相应的,如果线性变换a在基m下的矩阵为A,并且A相似于对角矩阵B,那么另X为过度矩阵即可求出基n,并且在n下线性变换a的矩阵为对角矩阵,从而达到了化简。

    2023-10-23 20:04:19
  • 可对角化矩阵是线性代数和矩阵论中重要的一类矩阵。如果一个方块矩阵 A 相似于对角矩阵,也就是说,如果存在一个可逆矩阵 P 使得 P AP 是对角矩阵,则它就被称为可对角化的。如果 V 是有限维度的向量空间,则线性映射 T : V → V 被称为可对角化的,如果存在 V 的一个基,T 关于它可被表示为对角矩阵。对角化是找到可对角化矩阵或映射的相应对角矩阵的过程。

    可对角化矩阵和映射在线性代数中有重要价值,因为对角矩阵特别容易处理: 它们的特征值和特征向量是已知的,并通过简单的提升对角元素到同样的幂来把一个矩阵提升为它的幂。

    若尔当-谢瓦莱分解表达一个算子为它的对角部分与它的幂零部分的和

    2023-10-23 20:04:19
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