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伴随矩阵


一个首一多项式的伴随矩阵

 a(x)=a_0+a_1x+...+a_(n-1)x^(n-1)+x^n
(1)

n×n 方阵

 A=[0 0 ... 0 -a_0; 1 0 ... 0 -a_1; 0 1 ... 0 -a_2; | | ... ... |; 0 0 ... 1 -a_(n-1)]
(2)

次对角线上元素为 1,最后一列由 a(x) 的系数给出。请注意,在文献中,伴随矩阵有时定义为行和列互换,即上述矩阵的转置

e_i标准基时,伴随矩阵满足

 Ae_i=e_(i+1)
(3)

对于 i<n,以及

 Ae_n=sum-a_ie_i,
(4)

包括

 A^ne_1=sum-a_iA^ie_1.
(5)

因此,伴随矩阵的矩阵最小多项式a(x),它也是其特征多项式

伴随矩阵用于将矩阵写入有理标准型。事实上,任何 n×n 矩阵,其矩阵最小多项式 p(x)多项式次数n,都相似p(x) 的伴随矩阵。当 p(x) 的次数小于 n 时,有理标准型更有意义。

以下 Wolfram 语言命令给出了变量 x 中多项式 p 的伴随矩阵。

  CompanionMatrix[p_, x_] := Module[
    {n, w = CoefficientList[p, x]},
    w = -w/Last[w];
    n = Length[w] - 1;
    SparseArray[{{i_, n} :> w[[i]], {i_, j_} /;
      i == j + 1 -> 1}, {n, n}]]

另请参阅

矩阵, 矩阵最小多项式, 有理标准型

此条目由 Todd Rowland 贡献

使用 Wolfram|Alpha 探索

请按如下方式引用

Rowland, Todd. "伴随矩阵。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源,由 Eric W. Weisstein 创建。 https://mathworld.net.cn/CompanionMatrix.html

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