为什么一定正交化 二次型对应的矩阵是实对称矩阵吗

沧桑一梦2022-07-29 11:07:403715

为什么实对称矩阵的特征向量一定可以正交化?实对称矩阵不同的特征值对应的向量都是正交的,为啥还要正交化,线性代数中1.为什么要正交化,2.为什么要单位化.具体解释下谢谢?为什么实对称矩阵要施密特正交化才能求出那个可逆矩阵来,从而相似对角化?为什么特征向量必须标准正交化?求可逆矩阵为什么要正交化?

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对称矩阵的特征值怎么求解

如果λ1和λ2是实对称阵A的不同特征值

那么对于λ1的任何特征向量x1和λ2的任何特征向量x2总满足x1^Tx2=0

也就是说不同特征值对应的特征向量永远是正交的,正交化过程不会改变这条性质

而对于一个重特征值对应的多个特征向量,不管怎么做正交化还是特征向量

二次型对应的矩阵是实对称矩阵吗

实对称矩阵不同的特征值对应的向量都是正交的

确实不需要正交化

但是为了求出正交矩阵,还需要把特征向量都单位化,就可以了。

线性代数正交变换几何意义

研究二次型的正定性时要用到

怎么证明矩阵能相似对角化

因为实对称矩阵不同特征值对应的特征向量一定正交。而我们只需要把相同特征值对应的几个特征向量正交化即可。

而斯密特正交化还有一特点,不仅正交化,还单位化,即每个向量的模都是1。

最后我们得到一组相互正交,而且模都是1的向量组。这个向量组有个特点,任意一个向量与自己做内积,结果都等于1,而其它向量的内积都等于0。于是这样的向量组构成的矩阵,转置即为它的逆。即变换矩阵P的逆,只要转置一下即可得到。

标准正交特征向量和单位特征向量

将特征向量正交化,

那么题目一定是要求正交矩阵q使得q^-1aq为对角矩阵

因为q的列向量来自a的特征向量

而q为正交矩阵的充分必要条件是q的列向量两两正交且长度为1

所以此时需将特征向量正交化和单位化

为什么求正交矩阵需要单位化

求可逆矩阵要将原矩阵正交化。这是为了进行化解,使问体变得简单化。这就像代数运算中的合并同类项,约分等计算是一样的。

行列式:是指将一些数据建立成计算方阵,经过规定的计算方法最终得到一个数。换句话说,行列式代表的是一个值。

而矩阵则不同,矩阵表示的是一个数表,是一个数据的集合体。换句话说,矩阵更神似于一张n行m列的数字表格,或者Excel表。

可逆矩阵的性质:

1、可逆矩阵一定是方阵。

2、如果矩阵A是可逆的,其逆矩阵是唯一的。

3、A的逆矩阵的逆矩阵还是A。记作(A-1)-1=A。

4、可逆矩阵A的转置矩阵AT也可逆,并且(AT)-1=(A-1)T (转置的逆等于逆的转置)。

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