正定矩陣的定義與性質
廣義定義 設M是n階方陣,如果對任何非零向量z,都有 z'Mz > 0,其中z' 表示z的轉置,就稱M正定矩陣。 例如:B為n階矩陣,E為單位矩陣,a為正實數。aE+B在a充分大時,aE+B為正定矩陣。(B必須為對稱陣) 狹義定義 一個n階的實對稱矩陣M是正定的當且僅當對於所有的非零實係數向量z,都有z’Mz> 0。其中z'’表示z的轉置。 特徵及性質 正定矩陣在合同變換下可化為標準型, 即單位矩陣。 所有特徵值大於零的對稱矩陣(或厄米矩陣)也是正定矩陣。 判定定理1:對稱陣A為正定的充分必要條件是:A的特徵值全為正。 判定定理2:對稱陣A為正定的充分必要條件是:A的各階順序主子式都為正。 判定定理3:任意陣A為正定的充分必要條件是:A合同於單位陣。 正定矩陣的性質: 1.正定矩陣一定是非奇異的。非奇異矩陣的定義:若n階矩陣A的行列式不為零,即 |A|≠0。 2.正定矩陣的任一主子矩陣也是正定矩陣。 3.若A為n階對稱正定矩陣,則存在唯一的主對角線元素都是正數的下三角陣L,使得A=L*L′,此分解式稱為 正定矩陣的喬列斯基(Cholesky)分解。