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对称矩阵


对称矩阵是满足以下条件的方阵

 A^(T)=A,
(1)

其中 A^(T) 表示转置,因此 a_(ij)=a_(ji)。 这也意味着

 A^(-1)A^(T)=I,
(2)

其中 I单位矩阵。 例如,

 A=[4 1; 1 -2]
(3)

是一个对称矩阵。埃尔米特矩阵复矩阵对称矩阵的有用推广。

不是对称矩阵的矩阵被称为非对称矩阵,不要与反对称矩阵混淆。

可以使用 Wolfram 语言测试矩阵 m 是否对称,方法是SymmetricMatrixQ[m]。

显式地写出,对称矩阵 A 的元素形式为

 [a_(11) a_(12) ... a_(1n); a_(12) a_(22) ... a_(2n); | | ... |; a_(1n) a_(2n) ... a_(nn)].
(4)

任何矩阵对称部分可以从下式获得

 A_S=1/2(A+A^(T)).
(5)

矩阵 A 是对称的,如果它可以表示为以下形式

 A=QDQ^(T),
(6)

其中 Q 是一个正交矩阵,而 D 是一个对角矩阵。 这等价于矩阵方程

 AQ=QD,
(7)

这等价于

 AQ_n=lambda_nQ_n
(8)

对于所有 n,其中 lambda_n=D_(nn)。 因此,D 的对角元素是 A特征值,而 Q 的列是相应的特征向量

阶数为 n 且在 s 符号上的对称矩阵的数量为 s, s^3, s^6, s^(10), ..., s^(n(n-1)/2)。 因此,对于(0,1)-矩阵,阶数为 n=1, 2, ... 的不同对称矩阵的数量为 2, 8, 64, 1024, ... (OEIS A006125)。


参见

反埃尔米特矩阵, 反对称矩阵, 非对称矩阵, 双对称矩阵, 共轭转置, 汉克尔矩阵, 埃尔米特矩阵, 正交矩阵, 对称部分

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Ayres, F. Jr. Schaum's Outline of Theory and Problems of Matrices. New York: Schaum, pp. 12 and 115-117, 1962.Nash, J. C. "Real Symmetric Matrices." Ch. 10 in Compact Numerical Methods for Computers: Linear Algebra and Function Minimisation, 2nd ed. Bristol, England: Adam Hilger, pp. 119-134, 1990.Sloane, N. J. A. Sequence A006125/M1897 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

在 Wolfram|Alpha 上引用

对称矩阵

请引用为

Weisstein, Eric W. "对称矩阵。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/SymmetricMatrix.html

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