(1)
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其中 是克罗内克 delta,
是常数,且
, 2, ...,
,没有对指标的隐含求和。因此,一般的对角矩阵形式如下
(2)
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通常表示为 。
元素为 的对角矩阵可以在 Wolfram 语言中使用以下命令计算DiagonalMatrix[l],并且可以使用以下命令测试矩阵
是否为对角矩阵DiagonalMatrixQ[m]。
由 给出的对角矩阵的行列式为
。这意味着
,因此对于
, 2, ...,前几个值是 1, 2, 6, 24, 120, 720, 5040, 40320, ... (OEIS A000142)。
(3)
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两边相乘得到
(4)
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由于通常情况下,对于 ,
,这只有在非对角分量消失时才成立。因此,
必须是对角矩阵。
给定一个对角矩阵 ,矩阵的幂可以通过简单地将每个元素取到相应的幂来计算,
(5)
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(6)
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类似地,矩阵指数可以通过简单地对每个对角元素进行指数运算来执行,
(7)
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