實對稱矩陣為正定矩陣的充要條件為什麼是與單位矩陣合同

2021-03-27 07:14:17 字數 3939 閱讀 2788

1樓:小雨手機使用者

充分性直接按正定的定義驗證,必要性可以用gauss消去法構造出cholesky分解a=ll^t。

1、實對稱矩陣a的不同特徵值對應的特徵向量是正交的。

2、實對稱矩陣a的特徵值都是實數,特徵向量都是實向量。

3、n階實對稱矩陣a必可相似對角化,且相似對角陣上的元素即為矩陣本身特徵值。

2樓:匿名使用者

實對稱陣a是正定陣

則a的特徵值都是正的

而實對稱陣是正交相似於對角陣diag(a1,..,an)即有正交陣p使得a=p'diag(a1,a2,..,an)p=p'diag(√a1,√a2,...

,√an)·diag(√a1,√a2,...,√an)p

記q=diag(√a1,√a2,...,√an)p,則a=q'q,即a與單位陣合同

反之若a與單位陣合同,即存在可逆陣s,使得設a=s's。則對任意非零向量x,有x'ax=x's'sx=(sx)'(sx)>0

∴a是正定的

證明 實對稱矩陣是正定矩陣的充要條件是它的特徵值都是正數

3樓:匿名使用者

1.高等代數上有個定理:對於任意一個n級實對稱矩陣a都存在一個n級正交矩 陣t,使t'at成對角型,而對角線上的元素就是它的特徵根。由此,開證,

(1)充分性:當對稱矩陣a的特徵根都為正數時,對角型矩陣t'at對角線上的元素均為正數,所以t'at為正定矩陣,又t為正交陣,所以a是正定陣。

(2)必要性:由於對稱矩陣a是正定矩陣,所以存在一個正交矩陣t,使t'at成對角型的對角線上的元素均為正值,而對角線上的元素又為a的所有特徵值,即a的特徵值均為正數。

你好,希望能夠幫到你。

4樓:真富貴考釵

這個問題首先要知道什麼是正定陣,以及實對稱矩陣的性質.

第一正定陣定義:a正定,就是任意非零列向量x,x'ax>0[這裡注意x'ax按照矩陣乘法後是一個數,既不是矩陣也不是向量]

第二譜分解定理:實對稱矩陣a,存在正交矩陣p,使得

p'ap為對角形,對角線上是a的n個特徵值,即p'ap=diag.

我們先來證明充分性

a實對稱,則存在正交矩陣p'ap=diag,對角線上是n個特徵值.

當對角線上特徵值全是正數時:對任意的非零向量x,y=px(此時x和y一一對應).則y'ay=x'p'apx=x'diagx

此時x'diagx按照矩陣乘法,可見是正數.這就說明了這樣一個結論:任意非零向量y,令x=p逆y,則y'ay>0,滿足正定定義.

反之,當a正定時,任意的向量尤其列向量x=(1,0...0)',令y=px,那麼y'ay=x'p'apx=x'diagx=k1(對角陣的第一個元素,也就是a的第一個特徵...則存在正交矩陣p',則y',令y=px;ay>,2)位(3..

;0[這裡注意x',所以k1>:實對稱矩陣a;ap為對角形,就會有對角陣上(2..,以及實對稱矩陣的性質,對角線上是n個特徵值;,這個問題首先要知道什麼是正定陣;diagx

此時x',因此n個特徵值都大於0,令x=p逆y;0;ay>,1;apx=x',3)位直到(n,存在正交矩陣p,1)..

一下分別取x=(0;p',就是任意非零列向量x;0,當a正定時.

本題的關鍵是要會運用正定性的定義(非零向量x的任意性.

反之;p'.

第一正定陣定義,可見是正數,n)位的元素是正數.0)'.這就說明了這樣一個結論;ay=x'ap=diag;0:對任意的非零向量x;apx=x'.

我們先來證明充分性

a實對稱,y=px(此時x和y一一對應):任意非零向量y,對角線上是a的n個特徵值;ay=x',也就是a的第一個特徵值).則y'.

0)',x',,滿足正定定義,二次型是個數),;ap=diag;diagx按照矩陣乘法:a正定,0.按照正定定義y'..

,譜分解定理(p是由a唯一決定的;ax>.

當對角線上特徵值全是正數時,即p'.,那麼y',任意的向量尤其列向量x=(1;直到x=(0,0,既不是矩陣也不是向量]

第二譜分解定理;diagx=k1(對角陣的第一個元素,使得

p'ax按照矩陣乘法後是一個數

證明實對稱矩陣a為正定矩陣的充要條件是存在可逆矩陣c使a=c^tc

5樓:笪格菲聊義

若a是正定的,那麼抄存在k1,k2,...,kn>0與正交陣baiq,使得a=qt*diag(k1,k2,...,kn)q。其中duqt代表q的轉置。

所以只要

zhi令c=qtdiag(根號k1,根號k2,...,根號kn)q,那麼就有:daoc是正交陣並且a=c^2

若存在可逆實對稱矩陣c使得a=c^2,則c可以用正交陣對角化,即c=qtdiag(m1,m2,...,mn)q,其中mi為非0實數

所以a=qtdiag(m1^2,m2^2,...,mn^2)qt為正定陣

6樓:文代桃汗可

如果a是正定的實對bai稱矩陣。

存在正du交矩陣zhip,有p^tap=b,且b是一個對角線上dao元素均大於零的版對角矩陣。

取權b1^2=b,(b1就是b各對角線上各元素的算術平方根構成的對角矩陣)

記c=b1p,那麼a=c^tc

反過來,a=c^tc,他是實對稱的。且合同與單位矩陣,故他是正定的。

怎麼判斷一個矩陣是否為正定矩陣? 5

7樓:匿名使用者

正定矩陣的定義是從正定二次型來的

正定二次型的矩陣稱為正定矩陣,

對稱陣a為正定的充分必要條件是:a的特徵值全為正。

所以計算得到矩陣的特徵值,全部為正數就是正定矩陣

8樓:鈞姐幸福

看四邊相等,而是都是九十度

9樓:海瘋習習

矩陣不一定是對稱矩陣

請寫出矩陣a是正定矩陣三個充要條件

10樓:都市新

這道題實在看不懂,沒辦法回答。

證明實對稱矩陣a為正定矩陣的充要條件是存在可逆矩陣c使a=c^tc

11樓:匿名使用者

^如果抄a是正定的實對稱矩陣bai。

存在正交矩陣p,有dup^tap=b,且b是一個對角線上元素均大於零zhi的對角矩陣。dao

取b1^2=b,(b1就是b各對角線上各元素的算術平方根構成的對角矩陣)

記c=b1p,那麼a=c^tc

反過來,a=c^tc,他是實對稱的。且合同與單位矩陣,故他是正定的。

12樓:shirely小雪

如果a是正定的實對稱矩陣.

存在正交矩陣p,有p^tap=b,且b是一個對角線上元素均大於零的專對角矩陣屬.

取b1^2=b,(b1就是b各對角線上各元素的算術平方根構成的對角矩陣)

記c=b1p,那麼a=c^tc

反過來,a=c^tc,他是實對稱的.且合同與單位矩陣,故他是正定的.

n階實對稱矩陣a為正定矩陣的充要條件為什麼是a逆為

13樓:匿名使用者

實對稱陣a正定的充分必要條件是a的特徵值都為正。而a^(-1)的特徵值都是a的特徵值的倒數,所以:a正定<=>a的特徵值為正<=>a^(-1)的特徵值為正<=>a^(-1)正定。

矩陣a是一個對稱矩陣,證明矩陣a是正定矩陣的充要條件是有實可逆矩陣c使a=c^t*c

14樓:夏de夭

充分性:若存在可逆矩陣c使得a=c'c,則對任意的非零列向量x,有x'ax=x'c'cx=(cx)'(cx)>0(若(cx)'(cx)=0,則cx=0,這與c可逆則cx=0無非零解矛盾),所以a正定

必要性:若a正定,則a與單位陣合同,從而存在可逆矩陣c,使得a=c'ec=c'c

n階實對稱矩陣A為正定矩陣的充要條件為什麼是A逆為正定矩陣

先來一些必bai要的陳述,說明實對稱矩du陣a的逆矩zhi陣也是實對稱矩陣,dao進而能討論正定版的問題。a 1 t a t 1 a 1 所以a的逆權矩陣也是實對稱陣。接下來正式開始證明 可以從特徵值的角度來看。必要性 如果n階實對稱矩陣a為正定矩陣,那麼a的正慣性指數為n,即a的所有特徵值x1,x...

證明實對稱矩陣是正定矩陣的充要條件是它的特徵值都是正數

1.高等代數上有個定理 對於任意一個n級實對稱矩陣a都存在一個n級正交矩 陣t,使t at成對角型,而對角線上的元素就是它的特徵根。由此,開證,1 充分性 當對稱矩陣a的特徵根都為正數時,對角型矩陣t at對角線上的元素均為正數,所以t at為正定矩陣,又t為正交陣,所以a是正定陣。2 必要性 由於...

證明 若A是正定矩陣(A一定是對稱矩陣)的充要條件是所有特徵值大於

a一定正交相似於對角陣,而討論對角陣的正定性比較簡單。經濟數學團隊幫你解答,請及 價。謝謝!設a是n階實對稱矩陣,證明a是正定矩陣的充分必要條件是a的特徵值都大於0 證 a是n階實對稱矩陣,則存在正交矩陣p,p p 1滿足 p ap diag a1,a2,an 其中a1,a2,an是a的全部特徵值 ...