怎么判斷矩陣能否相似 如何判斷矩陣合同、相似、等價?
怎樣判斷兩個矩陣是否相似?如何判斷矩陣合同、相似、等價?如何判斷一個矩陣的相似矩陣?矩陣相似的判定條件 謝謝呵呵,怎么判斷兩個矩陣是否相似?怎么看兩個矩陣是否相似?
本文導航
怎樣判斷兩個矩陣是否相似
如果兩個矩陣的約旦標準型(對角標準型如果有的話)是一樣的,則這兩個矩陣一定是相似的。這是一個充分必要條件。
證明:充分性:
P^-1AP=JA
Q^-1BQ=JB
因為JA=JB
P^-1AP=Q^-1BQ
QP^-1APQ^-1=B
(PQ^-1)^-1APQ^-1=B PQ^-1是一個可逆矩陣
即A,B相似
必要性:
B=PAP^-1
A=QJQ^-1 J是A的約旦標準型
所以 B=PQJQ^-1P^-1
所以 (PQ)^-1B(PQ)=J
所以A,B有相同的約旦標準型
如何判斷矩陣合同、相似、等價?
1、矩陣等價
矩陣A與B等價必須具備的兩個條件:
(1)矩陣A與B必為同型矩陣(不要求是方陣);
(2)存在s階可逆矩陣p和n階可逆矩陣Q, 使B= PAQ。
2、矩陣A與B合同
必須同時具備的兩個條件:
(1) 矩陣A與B不僅為同型矩陣而且是方陣;
(2) 存在n階矩陣P:; P^TAP= B。
3、矩陣A與B相似
必須同時具備兩個條件:
(1)矩陣A與B不僅為同型矩陣,而且是方陣;
(2)存在n階可逆矩陣P,使得P^-1AP= B。
擴展資料
矩陣的相似,實際上兩個相似矩陣描述的是同一個線性變換,只是在不同基底下的坐標表示。相似矩陣的特征值相同,秩也相同,方陣對應的行列式也相同。
判斷兩個矩陣是否相似,一般的題型是看兩個矩陣能否相似于同一對角陣。同時兩個矩陣相似,其對應的以矩陣為變量的兩個函數也相似。
矩陣的合同是在二次型的背景下提出來的,理解合同就針對二次型里的對稱陣,給一個二次型,我們可以寫成矩陣表達形式,做一系列的可逆變換,新得到的表示二次型的矩陣,就是與原矩陣合同的新矩陣。
對于對稱陣,兩矩陣合同的重要條件是正負慣性指數相同,也就是正特征值的個數,負特征值的個數相同。
矩陣相似與否和合同與否沒有直接關系,但在我們的考試當中,一般考察對稱陣,在對稱陣的前提下,矩陣相似一定合同,合同不一定相似。相似要求特征值一樣,合同只要求特征值的正負性一樣。
參考資料來源:百度百科-合同矩陣
參考資料來源:百度百科-相似矩陣
參考資料來源:百度百科-等價矩陣
如何判斷一個矩陣的相似矩陣?
答:根據題目知道A是對角矩陣,找A的相似對角矩陣。
一個矩陣相似對角陣的充分必要條件是:ni重特征值λ的特征向量有ni個。即r(λiE-A)=n-ni
根據原理我們求ABCD的特征值為:
特征值1為2重特征值,其對于的矩陣(E-A)的秩,r(E-A)=3-2=1選項A,r(E-A)=2選項B,r(E-A)=2選項C,r(E-A)=1選項D,r(E-A)=2
所以答案選擇C
定義1設A,B都n是階矩陣,
若存在可逆矩陣P,使
P^(-1)AP=B,
則稱是的相似矩陣,
并稱矩陣與相似.記為。
對進行運算稱為對進行相似變換,
稱可逆矩陣為相似變換矩陣。
矩陣的相似關系是一種等價關系,滿足:
(1)
反身性:
對任意階矩陣,有相似。
(2)對稱性:
若相似,
則與相似。
(3)
傳遞性:
若與相似,
則與相似。
擴展資料
相似矩陣的定義是:
設
A,B
都是
n
階矩陣,若有可逆矩陣
P
,使
P^{-1}AP=B
則稱
B
是
A
的相似矩陣,或說
A
和
B
相似。
特征向量:
矩陣A線性變換后,有某一些向量仍然在變后的空間保持原有的方向,只是這些向量被拉伸或者壓縮的了,稱為特征向量。
特征值:
矩陣進行同一個維度的空間線性變換后,保持方向不變的特征向量的拉伸或者壓縮的倍數即是特征值, (驗證在文末,參照“備注驗證B”)
參考資料:相似矩陣的百度百科
矩陣相似可以得出什么結論
你好!
如A∽B
|λE-A|=|λE-B|,從而A,B有相同的特征值
∑aii=∑bii(A,B有相同的跡)
R(A)=R(B)
|A|=|B|
上面的都是必要條件,可以用來排除哪些矩陣不相似
打字不易,采納哦!
怎么判斷兩個矩陣是否相似?
基本定義:
設A,B為n階矩陣,如果有n階可逆矩陣P存在,使得P^(-1)AP=B,則稱矩陣A與B相似。
特征值,行列式,秩,跡相等;4個條件是矩陣相似的必要條件,而非充分條件。
(n階矩陣A與對角陣相似的充要條件為矩陣A有n個線性無關的特征向量)
行列式因子,不變因子,初等因子相同;這3條任意一條是矩陣相似的充要條件。
怎么看兩個矩陣是否相似?
判斷兩個矩陣是否相似的方法:
(1)判斷特征值是否相等。
(2)判斷行列式是否相等。
(3)判斷跡是否相等。
(4)判斷秩是否相等。
兩個矩陣相似充要條件是:特征矩陣等價行列式因子相同不變,因子相同初等因子相同,且特征矩陣的秩相同轉置矩陣相似。兩個矩陣若相似于同一對角矩陣,這兩個矩陣相似。
擴展資料:
相似矩陣的性質
1、兩者的秩相等。
2、兩者的行列式值相等。
3、兩者的跡數相等。
4、兩者擁有同樣的特征值,盡管相應的特征向量一般不同。
5、兩者擁有同樣的特征多項式。
6、兩者擁有同樣的初等因子。
7、若A與對角矩陣相似,則稱A為可對角化矩陣,若n階方陣A有n個線性無關的特征向量,則稱A為單純矩陣。
8、相似矩陣具有相同的可逆性,當它們可逆時,則它們的逆矩陣也相似。