哪位朋友能解释一下矩阵等价相似合同的关系?我觉得:1.相似能推出等价2.在对称阵的条件下相似能推出合同或者谁能给出更好的归纳~

问题描述:

哪位朋友能解释一下矩阵等价相似合同的关系?
我觉得:
1.相似能推出等价
2.在对称阵的条件下相似能推出合同
或者谁能给出更好的归纳~

首先相似不一定合同合同也不一定相似,但是如果相似或者合同则必然等价,而等价却不能反推出相似或者合同,原因是前者只能是对方阵,而后者则只需要同型。相似合同和等价都具有反身性。对称性和传递性,合同和相似能推出等价是因为他们的秩相等。
而对于矩阵A只有当他是实对称矩阵时,存在C(T)AC=C(-1)AC,即这个时候矩阵合同和相似可以等价,这个时候C是正交矩阵,然而当C不是正交矩阵时,则只能满足其中一个条件,或者说如果P(-1)AP=B,即A与B相似,但如果P不是正交矩阵,则不能称A与B合同,如果P(T)AP=B,即A与B合同,但是PP(T)≠I,则一样不能推出相似。

1.等价矩阵
同型矩阵A,B的秩相等,那么A,B等价,即是随意两个秩相等的同型矩阵通过
初等变换都可以相互转化相等与另一个
2.相似矩阵的定义是:存在可逆矩阵P,使得P(-1)AP=B,则称B是A的相似矩阵。
原因:A与B相似有一个必要条件就是A与B的特征值相同,即|B-aE|=|A-aE|
所以|B-aE|=|P(-1)||A-aE||P|
所以|B-aE|=|P(-1)AP-aP(-1)EP|
即|B-aE|=|P(-1)AP-aE|
所以B=P(-1)AP
3.合同矩阵定义:若存在可逆矩阵C,使得C(T)AC=B,即A与B合同。
对于合同矩阵要从二次型说起,二次型为:f=x(T)Ax
可通过x=Cy变换,即把x=Cy带入
于是f=(Cy)(T)A(Cy)=y(T)[C(T)AC]y
其中令C(T)AC=B,即A与B合同

等价指的是两个矩阵的秩一样
合同指的是两个矩阵的正定性一样,也就是说,两个矩阵对应的特征值符号一样
相似是指两个矩阵特征值一样.
相似必合同,合同必等价.

注意,!!想起不一定合同,要有前提必须是实对称矩阵