怎么判断矩阵能否相似 如何判断矩阵合同、相似、等价?

简简单单2022-07-26 09:08:112905

怎样判断两个矩阵是否相似?如何判断矩阵合同、相似、等价?如何判断一个矩阵的相似矩阵?矩阵相似的判定条件 谢谢呵呵,怎么判断两个矩阵是否相似?怎么看两个矩阵是否相似?

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怎样判断两个矩阵是否相似

如果两个矩阵的约旦标准型(对角标准型如果有的话)是一样的,则这两个矩阵一定是相似的。这是一个充分必要条件。

证明:充分性:

P^-1AP=JA

Q^-1BQ=JB

因为JA=JB

P^-1AP=Q^-1BQ

QP^-1APQ^-1=B

(PQ^-1)^-1APQ^-1=B PQ^-1是一个可逆矩阵

即A,B相似

必要性:

B=PAP^-1

A=QJQ^-1 J是A的约旦标准型

所以 B=PQJQ^-1P^-1

所以 (PQ)^-1B(PQ)=J

所以A,B有相同的约旦标准型

如何判断矩阵合同、相似、等价?

1、矩阵等价

矩阵A与B等价必须具备的两个条件:

(1)矩阵A与B必为同型矩阵(不要求是方阵);

(2)存在s阶可逆矩阵p和n阶可逆矩阵Q, 使B= PAQ。

2、矩阵A与B合同

必须同时具备的两个条件:

(1) 矩阵A与B不仅为同型矩阵而且是方阵;

(2) 存在n阶矩阵P:; P^TAP= B。

3、矩阵A与B相似

必须同时具备两个条件:

(1)矩阵A与B不仅为同型矩阵,而且是方阵;

(2)存在n阶可逆矩阵P,使得P^-1AP= B。

扩展资料

矩阵的相似,实际上两个相似矩阵描述的是同一个线性变换,只是在不同基底下的坐标表示。相似矩阵的特征值相同,秩也相同,方阵对应的行列式也相同。

判断两个矩阵是否相似,一般的题型是看两个矩阵能否相似于同一对角阵。同时两个矩阵相似,其对应的以矩阵为变量的两个函数也相似。

矩阵的合同是在二次型的背景下提出来的,理解合同就针对二次型里的对称阵,给一个二次型,我们可以写成矩阵表达形式,做一系列的可逆变换,新得到的表示二次型的矩阵,就是与原矩阵合同的新矩阵。

对于对称阵,两矩阵合同的重要条件是正负惯性指数相同,也就是正特征值的个数,负特征值的个数相同。

矩阵相似与否和合同与否没有直接关系,但在我们的考试当中,一般考察对称阵,在对称阵的前提下,矩阵相似一定合同,合同不一定相似。相似要求特征值一样,合同只要求特征值的正负性一样。

参考资料来源:百度百科-合同矩阵

参考资料来源:百度百科-相似矩阵

参考资料来源:百度百科-等价矩阵

如何判断一个矩阵的相似矩阵?

答:根据题目知道A是对角矩阵,找A的相似对角矩阵。

一个矩阵相似对角阵的充分必要条件是:ni重特征值λ的特征向量有ni个。即r(λiE-A)=n-ni

根据原理我们求ABCD的特征值为:

特征值1为2重特征值,其对于的矩阵(E-A)的秩,r(E-A)=3-2=1选项A,r(E-A)=2选项B,r(E-A)=2选项C,r(E-A)=1选项D,r(E-A)=2

所以答案选择C

定义1设A,B都n是阶矩阵,

若存在可逆矩阵P,使

P^(-1)AP=B,

则称是的相似矩阵,

并称矩阵与相似.记为。

对进行运算称为对进行相似变换,

称可逆矩阵为相似变换矩阵。

矩阵的相似关系是一种等价关系,满足:

(1)

反身性:

对任意阶矩阵,有相似。

(2)对称性:

若相似,

则与相似。

(3)

传递性:

若与相似,

则与相似。

扩展资料

相似矩阵的定义是:

A,B

都是

n

阶矩阵,若有可逆矩阵

P

,使

P^{-1}AP=B

则称

B

A

的相似矩阵,或说

A

B

相似。

特征向量:

矩阵A线性变换后,有某一些向量仍然在变后的空间保持原有的方向,只是这些向量被拉伸或者压缩的了,称为特征向量。

特征值:

矩阵进行同一个维度的空间线性变换后,保持方向不变的特征向量的拉伸或者压缩的倍数即是特征值, (验证在文末,参照“备注验证B”)

参考资料:相似矩阵的百度百科

矩阵相似可以得出什么结论

你好!

如A∽B

|λE-A|=|λE-B|,从而A,B有相同的特征值

∑aii=∑bii(A,B有相同的迹)

R(A)=R(B)

|A|=|B|

上面的都是必要条件,可以用来排除哪些矩阵不相似

打字不易,采纳哦!

怎么判断两个矩阵是否相似?

基本定义:

设A,B为n阶矩阵,如果有n阶可逆矩阵P存在,使得P^(-1)AP=B,则称矩阵A与B相似。

特征值,行列式,秩,迹相等;4个条件是矩阵相似的必要条件,而非充分条件。

(n阶矩阵A与对角阵相似的充要条件为矩阵A有n个线性无关的特征向量)

行列式因子,不变因子,初等因子相同;这3条任意一条是矩阵相似的充要条件。

怎么看两个矩阵是否相似?

判断两个矩阵是否相似的方法:

(1)判断特征值是否相等。

(2)判断行列式是否相等。

(3)判断迹是否相等。

(4)判断秩是否相等。

两个矩阵相似充要条件是:特征矩阵等价行列式因子相同不变,因子相同初等因子相同,且特征矩阵的秩相同转置矩阵相似。两个矩阵若相似于同一对角矩阵,这两个矩阵相似。

扩展资料:

相似矩阵的性质

1、两者的秩相等。

2、两者的行列式值相等。

3、两者的迹数相等。

4、两者拥有同样的特征值,尽管相应的特征向量一般不同。

5、两者拥有同样的特征多项式。

6、两者拥有同样的初等因子。

7、若A与对角矩阵相似,则称A为可对角化矩阵,若n阶方阵A有n个线性无关的特征向量,则称A为单纯矩阵。

8、相似矩阵具有相同的可逆性,当它们可逆时,则它们的逆矩阵也相似。

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标签: 数学
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