何谓相似?
两个矩阵相似意味着什么?
正定从何而来?
正定阵来自最小二乘法,大量的物理问题需要用长方形矩阵描述,最小二乘法的关键在于矩阵,希望证明是一个正定阵。
假设是正定的,意味差是对称阵,即为对称正定阵。逆矩阵的特征值等于阵特征值的倒数,逆矩阵也是正定的,因为特征值全为正数,所以倒数也为正数
和都是正定的可得,也是正定的
证明最小二乘法为正定的:
如果零空间没有其它向量则,,矩阵各列线性无关,确保正定,如果可逆,最小二乘方程将存在最优解,所以为正定阵
和为相似阵,,存在某个可逆矩阵使得可以表示为
例:有无关的特征向量,也就是存在特征向量矩阵
按照新说活,相似于,矩阵的所有相似阵里面是最好的
*** 与具有相同的特征值,因为相似 (重要性质)
,通过迹来验证,
例:证明相似阵特征值相同这一重要性质
的特征向量等于乘以矩阵的特征向量
对角阵的特征向量分别是,特征值 不变,相似矩阵的特征值保持不变
相似矩阵特征向量可能不再线性无关,矩阵可能无法对角化(坏情况:,矩阵可能无法对角化)
除外,其余矩阵属于另一类,该阵只和自己相似,意味着只有一个特征向量,它将无法对角化,把1改为或,同样可以找到使它和原矩阵相似,为1时,是这类矩阵最好的一个,称为若尔当标准型,它是最简洁,最接近对角阵的一个
和相似。
注意对角线上方的1,每增加一个1特征向量就减少1个。
例:若尔当分块
若尔当分块:表示阶的若尔当块,每个方阵都相似于一个若尔当阵,就是由若尔当块构成的矩阵