半正定矩陣,如果是對稱且可逆的,那麼它一定是正定矩陣嗎?我感覺是,能給個證明嗎

2021-04-18 01:40:33 字數 4320 閱讀 4384

1樓:胡非

半正定矩陣是沒有負的特徵值 只需要再知道可逆 就沒有0為特徵值 那就是正定了啊

設證明a是正定矩陣,c是可逆矩陣,證明:c的轉置乘以 a乘以c是正定矩陣 10

2樓:匿名使用者

^由a正定, a^t=a

所以 (c^tac)^t = c^ta^t(c^t)^t = c^tac

所以 c^tac 是對稱矩陣.

對任意n維非零

向量x由於內c可逆

所以 cx≠0

由a正定知

容 (cx)^ta(cx) >0

即 x^t(c^tac)x >0

所以 c^tac 正定.

證明 實對稱矩陣是正定矩陣的充要條件是它的特徵值都是正數

3樓:匿名使用者

1.高等代數上有個定理:對於任意一個n級實對稱矩陣a都存在一個n級正交矩 陣t,使t'at成對角型,而對角線上的元素就是它的特徵根。由此,開證,

(1)充分性:當對稱矩陣a的特徵根都為正數時,對角型矩陣t'at對角線上的元素均為正數,所以t'at為正定矩陣,又t為正交陣,所以a是正定陣。

(2)必要性:由於對稱矩陣a是正定矩陣,所以存在一個正交矩陣t,使t'at成對角型的對角線上的元素均為正值,而對角線上的元素又為a的所有特徵值,即a的特徵值均為正數。

你好,希望能夠幫到你。

4樓:真富貴考釵

這個問題首先要知道什麼是正定陣,以及實對稱矩陣的性質.

第一正定陣定義:a正定,就是任意非零列向量x,x'ax>0[這裡注意x'ax按照矩陣乘法後是一個數,既不是矩陣也不是向量]

第二譜分解定理:實對稱矩陣a,存在正交矩陣p,使得

p'ap為對角形,對角線上是a的n個特徵值,即p'ap=diag.

我們先來證明充分性

a實對稱,則存在正交矩陣p'ap=diag,對角線上是n個特徵值.

當對角線上特徵值全是正數時:對任意的非零向量x,y=px(此時x和y一一對應).則y'ay=x'p'apx=x'diagx

此時x'diagx按照矩陣乘法,可見是正數.這就說明了這樣一個結論:任意非零向量y,令x=p逆y,則y'ay>0,滿足正定定義.

反之,當a正定時,任意的向量尤其列向量x=(1,0...0)',令y=px,那麼y'ay=x'p'apx=x'diagx=k1(對角陣的第一個元素,也就是a的第一個特徵...則存在正交矩陣p',則y',令y=px;ay>,2)位(3..

;0[這裡注意x',所以k1>:實對稱矩陣a;ap為對角形,就會有對角陣上(2..,以及實對稱矩陣的性質,對角線上是n個特徵值;,這個問題首先要知道什麼是正定陣;diagx

此時x',因此n個特徵值都大於0,令x=p逆y;0;ay>,1;apx=x',3)位直到(n,存在正交矩陣p,1)..

一下分別取x=(0;p',就是任意非零列向量x;0,當a正定時.

本題的關鍵是要會運用正定性的定義(非零向量x的任意性.

反之;p'.

第一正定陣定義,可見是正數,n)位的元素是正數.0)'.這就說明了這樣一個結論;ay=x'ap=diag;0:對任意的非零向量x;apx=x'.

我們先來證明充分性

a實對稱,y=px(此時x和y一一對應):任意非零向量y,對角線上是a的n個特徵值;ay=x',也就是a的第一個特徵值).則y'.

0)',x',,滿足正定定義,二次型是個數),;ap=diag;diagx按照矩陣乘法:a正定,0.按照正定定義y'..

,譜分解定理(p是由a唯一決定的;ax>.

當對角線上特徵值全是正數時,即p'.,那麼y',任意的向量尤其列向量x=(1;直到x=(0,0,既不是矩陣也不是向量]

第二譜分解定理;diagx=k1(對角陣的第一個元素,使得

p'ax按照矩陣乘法後是一個數

如何判定一個矩陣半正定?

5樓:奉美媛裘綢

實對bai稱矩陣a正定

<=>a合同

於單位矩陣du

<=>a的特徵值都大於zhi0

<=>x'ax的正慣dao性版指數=n

<=>a的順序主

子式都大於0

實對稱矩權陣a半正定

<=>a合同於分塊矩陣(er,o;

o,o),r

a的特徵值都大於等於0,

且至少有一個特徵值等於0

<=>x'ax的正慣性指數

p

6樓:匿名使用者

你記住:對a的特徵值全為正數,那麼是正定的。

不正定,那麼就非正定或半正定。若a的特徵值大於等於,則半正定。否則非正定。 就這麼簡單。其他的你可以根據特徵根的相關知識推到。。

7樓:匿名使用者

第一二個是等價的

2.4肯定出在a∈mn(k)上,這個mn(k)作了限定,但你沒給

正定矩陣一定是實對稱矩陣嗎

8樓:不是苦瓜是什麼

不一定是對稱bai的。du

正定矩陣

zhi在實數dao域上是對稱矩陣。在複數域上是厄米特專矩陣(共軛對稱)。屬

因為正定矩陣在定義的時候就是要在厄米特矩陣的域內(實數域上是對稱矩陣)。

如果只是要求矩陣m有(x^t)mx>0,那麼任何矩陣m,只要其滿足a=(m+m^t)/2,且(x^t)ax>0,即可。例如,m=[1 -1;1 1] ,a=[1 0;0 1]。但如果m不是厄米特矩陣,一般不討論他的正定性。

例如:a=[1 1;-1,1]

這個矩陣滿足對於任意實非零向量向量x=(x1,x2),有x^tax>0,因此是正定的。

如果一個矩陣a是正定的,那麼對稱矩陣b=(a+a^t)/2也是正定的,這是判定一個實係數矩陣是否為正定矩陣的充要條件。

對於任意對稱矩陣b,我們可以對其進行卡氏分解。(請自行證明)

對於復係數矩陣,我們有b=(a+a*)/2為正定矩陣。

正定矩陣有以下性質:

(1)正定矩陣的行列式恆為正;

(2)實對稱矩陣a正定當且僅當a與單位矩陣合同;

(3)若a是正定矩陣,則a的逆矩陣也是正定矩陣;

(4)兩個正定矩陣的和是正定矩陣;

(5)正實數與正定矩陣的乘積是正定矩陣。

9樓:匿名使用者

不一定是對稱的。

正定矩陣在實數域上

是對稱矩陣回。在複數域上是厄米特矩陣(共軛對稱)。

因為正定答矩陣在定義的時候就是要在厄米特矩陣的域內(實數域上是對稱矩陣)。

廣義定義:設m是n階方陣,如果對任何非零向量z,都有ztmz> 0,其中zt 表示z的轉置,就稱m為正定矩陣。

例如:b為n階矩陣,e為單位矩陣,a為正實數。在a充分大時,ae+b為正定矩陣。(b必須為對稱陣)

正定矩陣有以下性質:

(1)正定矩陣的行列式恆為正;

(2)實對稱矩陣a正定當且僅當a與單位矩陣合同;

(3)若a是正定矩陣,則a的逆矩陣也是正定矩陣;

(4)兩個正定矩陣的和是正定矩陣;

(5)正實數與正定矩陣的乘積是正定矩陣。

10樓:匿名使用者

同學,正定矩陣a有一個性質是存在可逆矩陣使得a=d^(t)*d

所以有a^(t)=a=d^(t)*d

11樓:五樓

對的,在考研f範圍是這個樣子的。。

矩陣a是一個對稱矩陣,證明矩陣a是正定矩陣的充要條件是有實可逆矩陣c使a=c^t*c

12樓:夏de夭

充分性:若存在可逆矩陣c使得a=c'c,則對任意的非零列向量x,有x'ax=x'c'cx=(cx)'(cx)>0(若(cx)'(cx)=0,則cx=0,這與c可逆則cx=0無非零解矛盾),所以a正定

必要性:若a正定,則a與單位陣合同,從而存在可逆矩陣c,使得a=c'ec=c'c

正定矩陣一定是對稱矩陣嗎?但是二次型對應的矩陣即使不正定也是對稱的吧

13樓:大鋼蹦蹦

正定矩陣必須是對稱矩陣.

二次型對應的矩陣是有很多,這沒錯(只要對稱位置的元素和符合要求即可),但要求二次型對應的矩陣是對稱的。

14樓:匿名使用者

正定矩陣一定是對稱矩陣,二次型對應的矩陣即使不正定也是對稱的**性代數範圍內是正確的。因為矩陣的正定來自於二次型的正定,而二次型的矩陣都是對稱矩陣所以正定矩陣是對稱矩陣。

正定矩陣的行列式恆為正;實對稱矩陣a正定當且僅當a與單位矩陣合同,若a是正定矩陣,則a的逆矩陣也是正定矩陣,兩個正定矩陣的和作為正定矩陣。

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