相似矩陣,顧名思義,就是指存在相似關系的矩陣
一般來說,我們設A、B為n階矩陣,如果有n階可逆矩陣P存在,使得P^(-1)AP=B
那麼我們就稱A、B為相似矩陣
那麼相似矩陣有哪些特性呢
一、反身性,A和A相似,那當然,A本來就是A,怎麼可能不相似呢
二、對稱性,這個也不用考慮太多,A和B相似,那B當然和A相似了
三、傳遞性,如果矩陣A和矩陣B相似,矩陣B又和矩陣C相似,那自然而然矩陣A和矩陣C相似
四、如果A和B相似,那麼兩者的秩、行列式的值都是相等的
五、也是比較重要的一點,兩個矩陣相似,說明兩個矩陣的特征值相等
話不多說,先給出一道實際例題來理解一下
圖一
類似這道題,給出三個矩陣,讓你判斷這些矩陣是否相似
那麼正如我在圖中标出的那樣,判斷矩陣相似的關鍵點就在于特征值、特征向量和齊次方程組
為什麼我會提到齊次方程組,原因有兩點
其一,這三個矩陣的特征值都相等,那麼就不能夠簡單的按照特征值來判斷,要借助特征向量
其二,既然要借助特征向量,那麼就要用到齊次方程組來求解,形如(2E-A)x=0這種
如圖所示,就是詳細的解釋
圖二
除了這道題,我還想給出另外一道題,也是特征值都相等的情況下,讓我們判斷矩陣是否相似
而且這道題有一個特殊之處,在于這些矩陣都不能夠相似對角化
這種題目就比較麻煩了,是隻能夠通過判斷有幾個線性無關的特征向量來解決了
圖三
總的來說,判斷矩陣是否相似,關鍵在于基礎部分,特征值和特征向量尤其重要,注意!
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