怎么判断矩阵能否相似 如何判断矩阵合同、相似、等价?
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:
设
A,B
都是
n
阶矩阵,若有可逆矩阵
P
,使
P^{-1}AP=B
则称
B
是
A
的相似矩阵,或说
A
和
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。