λ-矩阵知识点

原文:链接

λ-矩阵

若矩阵 A \mathbf{A} A 的元素为关于 λ λ λ 的多项式,则称 A \mathbf{A} A 为 λ λ λ-矩阵 (表示为 A ( λ ) \mathbf{A}(λ) A(λ)).

λ λ λ-矩阵也存在秩、逆、初等变换、相抵的概念, 但是有一些不同.

定义. λ λ λ-矩阵的秩是指最高阶非零子式的阶数. 秩等于矩阵阶数则称矩阵是满秩的.

定理. λ λ λ-矩阵满秩等价于行列式不为 0 0 0.

定义. λ λ λ-矩阵的初等行变换有3种: ① 交换两行; ② 数乘行; ③ 一行乘以 ψ ( λ ) \psi(\lambda) ψ(λ) 倍加到另一行,其中 ψ ( λ ) \psi(\lambda) ψ(λ) 是以 λ \lambda λ 为变元的多项式. 类似地定义初等列变换. 初等行变换和初等列变换统称为初等变换.

可以看出, 初等行/列变换仅③和常数矩阵不同, 乘以常数换成了乘以多项式.

定义. 若一个 λ λ λ-矩阵可经有限次初等变换得到另一个 λ λ λ-矩阵, 则称两个矩阵相抵.

仿照常数矩阵, 可得如下定理:

定理. 相抵的 λ λ λ-矩阵一定等秩.

但等秩的矩阵不一定相抵.

借助Smith标准形的知识可以得如下定理:

定理. λ λ λ-矩阵相抵的充要条件是行列式差一个非零常系数.

定义. 对于 A ( λ ) \bm A(\lambda) A(λ), 若存在 λ λ λ-矩阵 B ( λ ) \bm B(\lambda) B(λ) 使得 A ( λ ) B ( λ ) = B ( λ ) A ( λ ) = I \bm A(\lambda) \bm B(\lambda)=\bm B(\lambda)\bm A(\lambda)=\bm I A(λ)B(λ)=B(λ)A(λ)=I, 则称 A ( λ ) \bm A(\lambda) A(λ) 为可逆阵, B ( λ ) \bm B(\lambda) B(λ) 为 A ( λ ) \bm A(\lambda) A(λ) 的逆矩阵.

λ λ λ-矩阵可逆一定满秩,但满秩不一定可逆.

仿照常数矩阵, 可得如下定理:

定理. λ λ λ-矩阵可逆的充要条件是行列式为非零常数.

定理. 对于 n n n 阶 λ λ λ-矩阵 A ( λ ) \bm A(\lambda) A(λ), 若存在 n n n 阶 λ λ λ-矩阵 B ( λ ) \bm B(\lambda) B(λ), 满足 A ( λ ) B ( λ ) = I \bm A(\lambda) \bm B(\lambda)=\bm{I} A(λ)B(λ)=I/ B ( λ ) A ( λ ) = I \bm B(\lambda) \bm A(\lambda)=\bm{I} B(λ)A(λ)=I, 则 A ( λ ) \bm A(\lambda) A(λ) 是可逆的, 其逆矩阵为 B ( λ ) \bm B(\lambda) B(λ).

借助Smith标准形的知识可以得如下定理:

定理. λ λ λ-矩阵可逆的充要条件是相抵于单位阵.

相关推荐
张晓~1833994812119 小时前
数字人源码部署流程分享--- PC+小程序融合方案
javascript·小程序·矩阵·aigc·文心一言·html5
峙峙峙2 天前
线性代数--AI数学基础复习
人工智能·线性代数
我爱C编程2 天前
基于拓扑结构检测的LDPC稀疏校验矩阵高阶环检测算法matlab仿真
算法·matlab·矩阵·ldpc·环检测
CVer儿2 天前
svd分解求旋转平移矩阵
线性代数·算法·矩阵
张晓~183399481212 天前
数字人分身+矩阵系统聚合+碰一碰发视频: 源码搭建-支持OEM
线性代数·矩阵·音视频
山登绝顶我为峰 3(^v^)32 天前
如何录制带备注的演示文稿(LaTex Beamer + Pympress)
c++·线性代数·算法·计算机·密码学·音视频·latex
微小冷2 天前
二关节机器人系统模型推导
线性代数·机器人·概率论·推导·拉格朗日函数·二关节机器人·机器人控制系统的设计
YuTaoShao3 天前
【LeetCode 热题 100】73. 矩阵置零——(解法二)空间复杂度 O(1)
java·算法·leetcode·矩阵
luofeiju3 天前
使用LU分解求解线性方程组
线性代数·算法
FF-Studio4 天前
【硬核数学 · LLM篇】3.1 Transformer之心:自注意力机制的线性代数解构《从零构建机器学习、深度学习到LLM的数学认知》
人工智能·pytorch·深度学习·线性代数·机器学习·数学建模·transformer