您现在的位置是:首页 > 理科知识查询 > 数理化学

对称矩阵的

编辑:chaxungu时间:2022-09-28 08:31:15分类:数理化学

目录·定义
·矩阵的转置和对称矩阵
·特性
·数据结构中的对称矩阵
·有关对称矩阵的数学史


定义  元素以对角线为对称轴对应相等的矩阵。

矩阵的转置和对称矩阵  把一个m×n矩阵的行,列互换得到的n×m矩阵,称为a的转置矩阵,记为a'即

  【矩阵转置的运算律】(即性质):

  1.(a')'=a
  2.(a+b)'=a'+b'
  3.(ka)'=ka'(k为实数)
  4.(ab)'=b'a'
  若矩阵a满足条件a=a',则称a为对称矩阵,由定义知对称矩阵一定是方阵,而且位于主对角线对称位置上的元素必对应相等.即aij=aji,对任意i,j都成立。

  特性
  1.对于任何方形矩阵x,x+xt是对称矩阵。
  2.a为方形矩阵是a为对称矩阵的必要条件。
  3.对角矩都是对称矩阵。
  两个对称矩阵的积是对称矩阵,当且仅当两者的乘法可交换。两个实对称矩阵乘法可交换当且仅当两者的特征空间相同。
  用<,>表示rn上的内积。的实矩阵a是对称的,当且仅当对于所有,。
  任何方形矩阵x,如果它的元素属于一个特征值不为2的域(例如实数),可以用刚好一种方法写成一个对称矩阵和一个斜对称矩阵之和:x=1/2(x+xt)+1/2(x?xt)
  每个实方形矩阵都可写作两个实对称矩阵的积,每个复方形矩阵都可写作两个复对称矩阵的积。
  若对称矩阵a的每个元素均为实数,a是hermite矩阵。
  一个矩阵同时为对称矩阵及斜对称矩阵当且仅当所有元素都是零。
  如果x是对称矩阵,那幺axat也是对称矩阵.
  数据结构中的对称矩阵  1.对称矩阵
  (1)对称矩阵
  在一个n阶方阵a中,若元素满足下述性质:
  aij=aji0≤i,j≤n-1
  则称a为对称矩阵。

  (2)对称矩阵的压缩存
  对称矩阵中的元素关于主对角线对称,故只要存储矩阵中上三角或下三角中的元素,让每两个对称的元素共享一个存储空间。这样,能节约近一半的存储空间。
  ①按"行优先顺序"存储主对角线(包括对角线)以下的元素

  即按a00,a10,a11,……,an-1,0,an-1,1…,an-1,n-1次序存放在一个向量sa[0..n(n+1)/2-1]中(下三角矩阵中,元素总数为n(n+1)/2)。
  其中:
  sa[0]=a00,
  sa[1]=a10,
  ……,
  sa[n(n+1)/2-1]=an-1,n-1
  ②元素aij的存放位置
  aij元素前有i行(从第0行到第i-1行),一共有:
  1+2+…+i=i×(i+1)/2个元素;
  在第i行上,aij之前恰有j个元素(即ai0,ail,…,ai,j-1),因此有:
  sa[i×(i+1)/2+j]=aij
  ③aij和sa[k]之间的对应关系:
  若i≥j,k=i×(i+1)/2+j0≤k<n(n+1)/2
  若i<j,k=j×(j+1)/2+i0≤k<n(n+1)/2
  令i=max(i,j),j=min(i,j),则k和i,j的对应关系可统一为:
  k=i×(i+1)/2+j0≤k<n(n+1)/2
  (3)对称矩阵的地址计算公式
  loc(aij)=loc(sa[k])
  =loc(sa[0])+k×d=loc(sa[0])+[i×(i+1)/2+j]×d
  通过下标变换公式,能立即找到矩阵元素aij在其压缩存储表示sa中的对应位置k。因此是随机存取结构。
  【例】a21和a12均存储在sa[4]中,这是因为
  k=i×(i+1)/2+j=2×(2+1)/2+1=4

有关对称矩阵的数学史  1855年,埃米特(c.hermite,1822-1901)证明了别的数学家发现的一些矩阵类的特征根的特殊性质,如现在称为埃米特矩阵的特征根性质等。后来,克莱伯施(a.clebsch,1831-1872)、布克海姆(a.buchheim)等证明了对称矩阵的特征根性质。泰伯(h.taber)引入矩阵的迹的概念并给出了一些有关的结论。


上一篇:地表辐射的

下一篇:蛇管的