共轭矩阵-共轭矩阵 共轭矩阵又称Hermite阵。Hermite阵中每一个第i行第j列的元素都与第j行第i列的元素的共轭相等。埃尔米特矩阵(或自共轭矩阵)是相对其主对角线以复共轭方式对称,即是ai,j=a*j,i。 对于 A=\{a_{i,j}\}\inC^{n\timesn} 有: a_{i,j}=\overline{a_{j,i}},其中\overline{(\cdot)}为共轭算符。 记做: A=A^H\quad 例如: \begin 3&2+i\\2-i&1\end 就是一个Hermite阵。 显然,Hermite阵主对角线上的元素必须是实数。对于只包含实数元素的矩阵(实矩阵),如果它是对称阵,即所有元素关于主对角线对称,那么它也是Hermite阵。也就是说,实对称阵是Hermite阵的特例。 性质 若A和B是Hermite阵,那么它们的和A+B也是Hermite阵;而只有在A和B满足交换性(即AB=BA)时,它们的积才是Hermite阵。 可逆的Hermite阵A的逆矩阵A-1仍然是Hermite阵。 如果A是Hermite阵,对于正整数n,An是Hermite阵. 方阵C与其共轭转置的和C+C^*是Hermite阵. 方阵C与其共轭转置的差C-C^*是skew-Hermite阵。 任意方阵C都可以用一个Hermite阵A与一个skew-Hermite阵B的和表示: C=A+B\quad\mbox\quadA=\frac(C+C^*)\quad\mbox\quadB=\frac(C-C^*). Hermite阵是正规阵,因此Hermite阵可被酉对角化,而且得到的对角阵的元素都是实数。这意味着Hermite阵的特征值都是实的,而且不同的特征值所对应的特征向量相互正交,因此可以在这些特征向量中找出一组Cn的正交基。 n阶Hermite方阵的元素构成维数为n2的实向量空间,因为主对角线上的元素有一个自由度,而主对角线之上的元素有两个自由度。 如果Hermite阵的特征值都是正数,那么这个矩阵是正定阵,若它们是非负的,则这个矩阵是半正定阵。 |
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