矩陣等價是什么意思 矩陣等價與可交換
什么叫矩陣等價?矩陣等價、向量組等價,充要條件分別是什么?什么叫矩陣等價?兩個矩陣等價是什么意思,怎么定義的.兩矩陣等價和相?什么是矩陣等價有這個定義么?矩陣等價是什么意思?
本文導(dǎo)航
矩陣等價與可交換
你好!廣泛意義的等價,是集合在某種變換下保持不變性。如:矩陣A與稱為等價的,如果B可以是A經(jīng)過一系列初等變換得到。矩陣在初等變換下是行列式不變的。在線性代數(shù)中,合同、相似都是等價關(guān)系
矩陣相乘可交換的充要條件
不要信口開河?!熬仃嚨葍r”是最簡單的關(guān)系?!愋途仃嘇與B
等價。即,矩陣A可經(jīng)初等變換轉(zhuǎn)化為B等價條件,R(A)=R(B)“向量組等價”是最復(fù)雜的關(guān)系?!獌上蛄拷M等價,即,兩向量組可以相互線性表示。等價條件,兩向量組秩相等,且其中一組向量可以被另一組向量線性表示。復(fù)雜在于,一個向量能否被某組向量線性表示,這是一個線性方程組有無解的問題。
矩陣等價的標志
定義:若由A經(jīng)過一系列初等變換可得到矩陣B
,則稱A與B等價.
若A與B等價,則B與A等價.
若A與B等價,B與C等價,則A與C等價.
A與B等價<==>秩(A)=秩(B)
A與B等價<==>A與B有相等的等價標準形
A與B等價<==>存在可逆矩陣P,Q,使得PAQ=B
兩個矩陣等價得出的結(jié)論
a經(jīng)過一系列初等變換等到b,稱a與b等價,也就是存在可逆陣pq使b=paq,那么ab秩相等。而ab相似是存在可逆陣p使b=p-1ap,由此可見相似的結(jié)論強于等價,具有的性質(zhì)更多了。比如特征值相同,行列式相同
矩陣等價跟向量等價的區(qū)別
矩陣等價的幾何意義
兩矩陣等價的充要條件是"兩矩陣秩相同,且矩陣的大小相同",而秩相同是矩陣相似的必要條件,所以矩陣相似一定等價但是矩陣等價不一定相似,例如
1 1 ;0 1 和 1 0 ;0 1 兩者秩相同等價,但是不相似
兩矩陣合同的判斷條件有兩層,首先兩矩陣都是二次型也就是對稱矩陣,其次是這兩個大小相同的"矩陣的特征值取正取負取零的個數(shù)一致",因為矩陣相似時矩陣的特征值相同,所以兩"對稱矩陣"相似時必然合同,但矩陣合同不一定相似,例如
1 0 ;0 2 和 2 0 ;0 3 兩者秩正負情況一致且是對稱矩陣合同,但不相似
兩矩陣相似的條件也有兩層,一是大小相同的兩方陣特征值個數(shù)取值相同,二是相同的特征值對應(yīng)的非線性相關(guān)特征向量的個數(shù)相同,例如
1 0 ;0 2 和 2 0 ;0 1 兩者皆為方陣特征值相同且,相同特征值對應(yīng)特征向量情況一致
理論上由于矩陣等價合同相似對于矩陣大小形狀各有不同要求,所以具體情況應(yīng)當具體分析
實際應(yīng)用過程中,考研數(shù)學(xué)一般把矩陣限定為實對稱矩陣,這時矩陣相似對于矩陣合同和等價是一個強條件,利用矩陣相似能夠推出矩陣合同和矩陣等價,合同和等價又可進一步推出矩陣的正定性質(zhì)和待求方程組解的情況
簡單記憶方法:等價->秩,合同->特征值正負,相似->特征值、特征向量
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