矩陣理論的一些基本概念

2021-06-22 16:13:29 字數 952 閱讀 9236

若兩個n維向量a和b滿足

則稱向量a和向量b正交

若方正a滿足

則稱a為正交矩陣

行向量互相正交,列向量互相正交,正交單位向量;

a為正交矩陣,若n維向量x和y滿足

則稱x到y的正交變換

一維向量正交變換內積(點積)不變

二維向量(影象)的正交變換,意味著旋轉

例:讓a為

那麼影象x順時針旋轉θ得到影象y

a為n階方陣,將元素aij所在的行和列刪除,剩下的n-1階矩陣的行列式,成為元素aij的代數余子式

若方陣滿足|a|不等於0,則稱a為非退化方陣,或可逆矩陣

若方陣|a|=0,則稱a為退化方陣

若a為非退化方陣,方陣c滿足ac=i,則稱c為a的逆,記作a-1

一組同維向量a1,a2,...,an,若存在不全為零的常數c1,c2,...,cn,使得:

則稱該組向量線性相關

矩陣a的線性無關行向量的最大數目成為行秩,線性無關列向量的最大數目稱為列秩。行秩和列秩必須相等,成為a的秩序,表示為rank(a)

a為n階矩陣,x為n維非零向量,λ為實數,若

則稱λ為a的特徵值,x為a的特徵向量

可求得λ及x;其中,i為單位矩陣。

另有概念譜分解、奇異值、奇異值分解

a為n階方陣,則它對角線元素之和稱為a的跡,記作tr(a)

設a是p階對稱矩陣,x是一p維向量,則x′ax稱為a的二次型

若對一切x不等於0,有x′ax>0,則稱a為正定矩陣,記作a>0

若對一切x,有x′ax≥0,則稱a為非負定矩陣,記作a≥0

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