矩阵的等价、相似、合同

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    • 矩阵等价
    • 相似
    • 合同
    • 等价、相似、合同的关系

矩阵等价

1.定义:A,B均为m×n型矩阵,若 r ( A ) = r ( B ) r(A)=r(B) r(A)=r(B) ,则矩阵A、B等价 【型同,秩等】



相似

1.定义:n阶方阵A,B,若ョ可逆矩阵P,使得 P − 1 A P = B P^{-1}AP=B P1AP=B,则A与B相似,记作A~B

2.性质:
①A,B相似,则特征值相同



合同

1.定义:n阶方阵A,B,若ョ可逆矩阵P,使得 P T A P = B P^TAP=B PTAP=B,则A与B合同

2.性质:
①A,B合同,则正负惯性指数相同
②与一个实对称矩阵合同的矩阵,也必须是实对称矩阵。   [选择题技巧]

证明:
若A,B合同,则存在可逆矩阵P使得 P T A P = B P^TAP=B PTAP=B
若A为实对称矩阵,则 A T = A A^T=A AT=A
B T = ( P T A P ) T = P T A T ( P T ) T = P T A T P = P T A P = B B^T=(P^TAP)^T=P^TA^T(P^T)^T=P^TA^TP=P^TAP=B BT=(PTAP)T=PTAT(PT)T=PTATP=PTAP=B,∴B也为实对称矩阵



等价、相似、合同的关系

1.关系
矩阵的等价、相似、合同_第1张图片


2.当存在正交矩阵Q使得,A,B相似时,此时A,B也合同。
即存在正交矩阵Q使得 Q − 1 A Q = B = Q T A Q Q^{-1}AQ=B=Q^TAQ Q1AQ=B=QTAQ

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