怎么判斷矩陣能否相似 如何判斷矩陣合同、相似、等價?

簡簡單單2022-07-26 09:08:112928

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:

A,B

都是

n

階矩陣,若有可逆矩陣

P

,使

P^{-1}AP=B

則稱

B

A

的相似矩陣,或說

A

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。

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