矩阵的合同矩阵怎么求(矩阵的合同变换)

如果两个矩阵合同,则它们有相同的定号,有相同的秩,有相同的正负惯性指数,它们的行列式同号。

在线性代数,特别是二次型理论中,常常用到矩阵间的合同关系。两个矩阵A和B是合同的,当且仅当存在一个可逆矩阵 C,使得C^TAC=B,则称方阵A合同于矩阵B.

一般在线代问题中,研究合同矩阵的场景是在二次型中。二次型用的矩阵是实对称矩阵。两个实对称矩阵合同的充要条件是它们的正负惯性指数相同。由这个条件可以推知,合同矩阵等秩。

相似矩阵与合同矩阵的秩都相同。

扩展资料:

合同矩阵:设A,B是两个n阶方阵,若存在可逆矩阵C,使得,则称方阵A与B合同,记作 A≃B。

在线性代数,特别是二次型理论中,常常用到矩阵间的合同关系。一般在线代问题中,研究合同矩阵的场景是在二次型中。二次型用的矩阵是实对称矩阵。两个实对称矩阵合同的充要条件是它们的正负惯性指数相同。由这个条件可以推知,合同矩阵等秩。

合同关系是一个等价关系,也就是说满足:

1、反身性:任意矩阵都与其自身合同;

2、对称性:A合同于B,则可以推出B合同于A;

3、传递性:A合同于B,B合同于C,则可以推出A合同于C;

4、合同矩阵的秩相同。

矩阵合同的主要判别法:

1、设A,B均为复数域上的n阶对称矩阵,则A与B在复数域上合同等价于A与B的秩相同.

2、设A,B均为实数域上的n阶对称矩阵,则A与B在实数域上合同等价于A与B有相同的正、负惯性指数(即正、负特征值的个数相等)。

旋转矩阵是在乘以一个向量的时候有改变向量的方向但不改变大小的效果的矩阵。旋转矩阵不包括反演,它可以把右手坐标系改变成左手坐标系或反之。所有旋转加上反演形成了正交矩阵的集合。

旋转矩阵的原理在数学上涉及到的是一种组合设计:覆盖设计。而覆盖设计,填装设计,斯坦纳系,t-设计都是离散数学中的组合优化问题。它们解决的是如何组合集合中的元素以达到某种特定的要求。

矩阵在物理学中的另一类泛应用是描述线性耦合调和系统。这类系统的运动方程可以用矩阵的形式来表示,即用一个质量矩阵乘以一个广义速度来给出运动项,用力矩阵乘以位移向量来刻画相互作用。

求系统的解的最优方法是将矩阵的特征向量求出(通过对角化等方式),称为系统的简正模式。这种求解方式在研究分子内部动力学模式时十分重要:系统内部由化学键结合的原子的振动可以表示成简正振动模式的叠加。描述力学振动或电路振荡时,也需要使用简正模式求解。

参考资料:

百度百科---合同矩阵

矩阵合同是什么意思?

二次型用的矩阵是实对称矩阵。两个实对称矩阵合同的充要条件是它们的正负惯性指数相同。

矩阵合同是指两个矩阵A和B是合同的,当且仅当存在一个可逆矩阵C,使得C^TAC=B,则称方阵A合同于矩阵B。而且在线性代数,特别是二次型理论中,常常用到矩阵间的合同关系。

矩阵(Matrix)本意是子宫、控制中心的母体、孕育生命的地方。在数学上,矩阵是指纵横排列的二维数据表格,最早来自于方程组的系数及常数所构成的方阵。这一概念由19世纪英国数学家凯利首先提出。

矩阵的合同是一种等价关系,一个矩阵有无穷个合同矩阵。正定矩阵的合同也是正定矩阵。正定性是矩阵本身的性质,等价于它的所有特征值大于零。合同与正定性没有任何关系。就像这个人是美国人,这个人爱吃肉,你能得出美国人跟爱吃肉有什么关系吗?

矩阵合同的性质:

1.反身性: 任意矩阵都与其自身合同;

2.对称性: A合同于B,则可以推出B合同于A

3.传递性: A合同于B,B合同于C,则可以推出A

矩阵合同的概念是什么?

矩阵合同的意思:在线性代数,特别是二次型理论中,常常用到矩阵间的合同关系。两个矩阵A和B是合同的,当且仅当存在一个可逆矩阵 C,使得CTAC=B,则称方阵A合同于矩阵B。

一般在线代问题中,研究合同矩阵的场景是在二次型中。二次型用的矩阵是实对称矩阵。两个实对称矩阵合同的充要条件是它们的正负惯性指数相同。由这个条件可以推知,合同矩阵等秩。

半正定二次型:

其对应的对称矩阵在实数域内可以合同到一个对角线元素只由0和1构成的对角矩阵。

一个二次型是半正定二次型,当且仅当它的正惯性指数等于它对应矩阵的秩。

正定二次型:其对应的对称矩阵在实数域内合同于单位阵。

一个n元二次型是正定二次型,当且仅当它的正惯性指数是n。正定二次型对应矩阵一定是可逆矩阵,且行列式大于0。

同样的可以定义半负定、负定和不定的二次型。

合同是矩阵之间的一个等价关系,经过非退化的线性替换,新二次型的矩阵与原二次型的矩阵是合同的。数域P上n*n矩阵A,B称为合同的,如果有数域P上可逆的n*n矩阵C,使B=C'AC,

矩阵合同变换是在矩阵左右两边分别乘C'和C,其中C为非退化矩阵.合同变换是在分析二次型的化简过程中产生的,二次型的矩阵通过合同变换化为形式上比较简单的对角阵,即标准型和规范型,给研究二次型的性质带来了很大方便。

扩展资料

合同关系是一个等价关系,也就是说满足:

1、反身性:任意矩阵都与其自身合同;

2、对称性:A合同于B,则可以推出B合同于A;

3、传递性:A合同于B,B合同于C,则可以推出A合同于C;

4、合同矩阵的秩相同。

矩阵合同的主要判别法:设A、B均为复数域上的n阶对称矩阵,则A与B在复数域上合同等价于A与B的秩相同。设A、B均为实数域上的n阶对称矩阵,则A与B在实数域上合同等价于A与B有相同的正、负惯性指数(即正、负特征值的个数相等)。

参考资料来源:百度百科-合同

 
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