矩阵的相似与合同

 

今天更新的内容是矩阵的相似与合同。矩阵的相似,实际上两个相似矩阵描述的是同一个线性变换,只是在不同基底下的坐...



今天更新的内容是矩阵的相似与合同。

矩阵的相似,实际上两个相似矩阵描述的是同一个线性变换,只是在不同基底下的坐标表示。如果这句话理解不了,大家可以就掌握矩阵相似的定义,把这种相似理解成某种性质的相同也可以。相似矩阵的特征值相同,秩也相同,方阵对应的行列式也相同,需要指出的是上述命题的逆命题并不成立,我们判断两个矩阵是否相似,一般的题型是看两个矩阵能否相似于同一对角阵。同时两个矩阵相似,其对应的以矩阵为变量的两个函数也相似。

矩阵的合同是在二次型的背景下提出来的,实际上脱离二次型单独讲合同有很多复杂内容可讲。我们在考研中理解合同就针对二次型里的对称阵,给一个二次型,我们可以写成矩阵表达形式,做一系列的可逆变换,新得到的表示二次型的矩阵,就是与原矩阵合同的新矩阵。(其实对这一块,大家只需要知道,对于对称阵,两矩阵合同的重要条件是正负惯性指数相同,也就是正特征值的个数,负特征值的个数相同)。

矩阵相似与否和合同与否没有直接关系,但在我们的考试当中,一般考察对称阵,在对称阵的前提下,矩阵相似一定合同,合同不一定相似。(相似要求特征值一样,合同只要求特征值的正负性一样)。

结合2007年考研真题来讲一下思路。



被水印挡住的是既不合同也不相似,首先矩阵A和B都是对称阵,排除C,因为两个对称阵相似一定合同,此类题的思路是看A和B的特征值是否一样,特征值一样,就相似且合同,特征值不一样但正负性相同就合同但不相似,A的特征值求出来为0,3,3,B的特征值为0,1,1,故选B。

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