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q為正交矩陣為什麼特徵值為1或,1

心理3.13W
q為正交矩陣為什麼特徵值為1或-1

原因如下:

設λ是正交矩陣A的特徵值,x是A的屬於特徵值λ的特徵向量。

即有Ax=λx,且x≠0。

兩邊取轉置,得x^TA^T=λx^T。

所以x^TA^TAx=λ^2x^Tx。

因為A是正交矩陣,所以A^TA=E。

所以x^Tx=λ^2x^Tx。

由x≠0知x^Tx是一個非零的數。

故λ^2=1。

所以λ=1或-1。

正交矩陣的相關定理:

1、在矩陣論中,實數正交矩陣是方塊矩陣Q,它的轉置矩陣是它的逆矩陣,如果正交矩陣的行列式為+1,則稱之為特殊正交矩陣。

2、方陣A正交的充要條件是A的.行(列)向量組是單位正交向量組。

3、方陣A正交的充要條件是A的n個行(列)向量是n維向量空間的一組標準正交基。

4、A是正交矩陣的充要條件是:A的行向量組兩兩正交且都是單位向量。

5、A的列向量組也是正交單位向量組。

6、正交方陣是歐氏空間中標準正交基到標準正交基的過渡矩陣。