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正规矩阵


一个 方阵 A 是正规矩阵,如果

 [A,A^(H)]=AA^(H)-A^(H)A=0,

其中 [a,b]交换子,并且 A^(H) 表示 共轭转置。例如,矩阵

 [i 0; 0 3-5i]

是正规矩阵,但不是 埃尔米特矩阵

可以使用 Wolfram 语言 测试矩阵 m 是否为正规矩阵,使用NormalMatrixQ[m]。

正规矩阵例如从 正规方程 中产生。

正规矩阵是酉 可对角化 的矩阵,即,A 是正规矩阵当且仅当存在 酉矩阵 U 使得 UAU^(-1)对角矩阵。所有 埃尔米特矩阵 都是正规矩阵,但具有实特征值,而一般的正规矩阵对其特征值没有这样的限制。所有正规矩阵都是可对角化的,但并非所有可对角化矩阵都是正规矩阵。

下表给出了给定类型和阶数 n=1, 2, ... 的正规方阵的数量。

类型OEIS计数
(0,1)A0555472, 8, 68, 1124, ...
(-1,1)A0555482, 12, 80, 2096, ...
(-1,0,1)A0555493, 33, 939, ...

参见

共轭转置, 对角矩阵, 可对角化矩阵, 埃尔米特矩阵, 正规方程, 酉矩阵

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Sloane, N. J. A. 序列 A055547, A055548, 和 A055549,来自 "整数序列在线百科全书"。

在 Wolfram|Alpha 中被引用

正规矩阵

请引用为

Weisstein, Eric W. "正规矩阵。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/NormalMatrix.html

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