矩陣的等價,相似,合同之間的關係
矩陣等價
定義:對同型矩陣A、B,存在可逆陣P和Q,使得B=PAQB=PAQ 充要條件:A和B的秩相等 矩陣合同
定義:對同型方陣A、B,存在可逆陣P使得B=PTAPB=PTAP 矩陣相似
比等價嚴苛 定義:對同型方陣A、B,存在可逆陣P,使得B=P−1APB=P−1AP 三者關係:
等價(只有秩相同)–>合同(秩和正負慣性指數相同)–>相似(秩,正負慣性指數,特徵值均相同),矩陣親密關係的一步步深化。(正慣性指數:屬於數學學科,簡稱正慣數,是線性代數裡矩陣的正的特徵值個數,也即是規範型裡的係數"1"的個數。實二次型的標準形中,係數為正的平方項的個數為二次型的正慣性指數。)
相似矩陣必為等價矩陣,但等價矩陣未必為相似矩陣 PQ=EPQ=E 的等價矩陣是相似矩陣 合同矩陣必為等價矩陣,等價矩陣未必為合同矩陣 正慣性指數相同的等價矩陣是合同矩陣 合同矩陣未必是相似矩陣 相似矩陣未必合同 正交相似矩陣必為合同矩陣,正交合同矩陣必為相似矩陣 如果A與B都是n階實對稱矩陣,且有相同的特徵根.則A與B既相似又合同
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