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毕业论文矩阵对角化的应用

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毕业论文矩阵对角化的应用

我觉得应该是相似对角化吧,具体的步骤是:1,求出一个矩阵的全部互异的特征值a1,a2……2,对每个特征值,求特征矩阵a1I-A的秩,判断每个特征值的几何重数q=n-r(a1I-A),是否等于它的代数重数p,只要有一个不相等,A就不可 以相似对角化,否则, 就可以相似对角化3,当可以相似对角化时,对每个特征值,求方程组,(aiI-A)X=0的一个基础解系4,令P=这些基础解系,则P-1AP=diag(a1,a2,a3……),其中有qi个特征值你看行不?这就是我知道的,呵呵

不可以的.矩阵的对角化不是只用初等变换把它变成对角线形式就叫对角化了,而是对角线必须为特征值.如果把它变成对角线形式就叫对角化,那可以在任一行乘个数,结果就变了,而对角形式保持不变如矩阵0 -11 0 用初等变换交换2行就成对角式了,但对角化必须是特征值正负i.当然,用初等变换当然可以实现对角化,但是只能是你知道对角化矩阵后在用初等变换往上靠

1,求出一个矩阵的全部互异的特征值a1,a2……

2,对每个特征值,求特征矩阵a1I-A的秩,判断每个特征值的几何重数q=n-r(a1I-A),是否等于它的代数重数p,只要有一个不相等,A就不可 以相似对角化,否则, 就可以相似对角化

3,当可以相似对角化时,对每个特征值,求方程组,(aiI-A)X=0的一个基础解系

4,令P=这些基础解系,则P-1AP=diag(a1,a2,a3……),其中有qi个特征值

扩展资料:

判断方阵是否可相似对角化的条件:

(1)充要条件:An可相似对角化的充要条件是:An有n个线性无关的特征向量;

(2)充要条件的另一种形式:An可相似对角化的充要条件是:An的k重特征值满足n-r(λE-A)=k

(3)充分条件:如果An的n个特征值两两不同,那么An一定可以相似对角化;

(4)充分条件:如果An是实对称矩阵,那么An一定可以相似对角化。

【注】分析方阵是否可以相似对角化,关键是看线性无关的特征向量的个数,而求特征向量之前,必须先求出特征值。

掌握实对称矩阵的特征值和特征向量的性质

(1)不同特征值的特征向量一定正交

(2)k重特征值一定满足满足n-r(λE-A)=k

【注】由性质(2)可知,实对称矩阵一定可以相似对角化;且有(1)可知,实对称矩阵一定可以正交相似对角化。

会求把对称矩阵正交相似化的正交矩阵

【注】熟练掌握施密特正交化的公式;特别注意的是:只需要对同一个特征值求出的基础解系进行正交化,不同特征值对应的特征向量一定正交(当然除非你计算出错了会发现不正交)。

3、实对称矩阵的特殊考点:

实对称矩阵一定可以相似对角化,利用这个性质可以得到很多结论,比如:

(1)实对称矩阵的秩等于非零特征值的个数

这个结论只对实对称矩阵成立,不要错误地使用。

(2)两个实对称矩阵,如果特征值相同,一定相似,同样地,对于一般矩阵,这个结论也是不成立的。

实对称矩阵在二次型中的应用

使用正交变换把二次型化为标准型使用的方法本质上就是实对称矩阵的正交相似对角化。

这种老掉牙的课题写了干什么?前人已经研究的透彻不能再透彻了。既然写文章,搞研究就要真的做了点实质性的东西出来,否则只是浪费时间。

反对称矩阵的性质及应用毕业论文

在线性代数中主要为研究二次型打基础。

矩阵在线性代数和编码里面有重要作用。矩阵源于向量和方程组,其实是比向量元素更多的多变量,有些对象和信息通过矩阵的思想取计算和设计,比如说正多面体体积的计算,没有矩阵根本就不好算甚至不能算。研究应用的目的是为了解决生产和生活上的缺陷,这是研究理论的动力。理论本身是有其他因素推动才能发展。矩阵作为代数的概念,是数学里面的一块基石,有很多很多理论还要依靠它完善。对阵和反对称的一种规律,人们最喜欢通过规律去总结事物,这样就能抽象成为一种解决问题的能力和工具。

同学我不太清楚你问这个问题的意义何在...因为考试要考,所以我们只能功利地学和用。

分块矩阵的应用毕业论文答辩

分块矩阵,求解!授人予鱼不如授人予渔,在《线性代数》的学习中,方法尤为重要。下面就让我们一起解决《线性代数》中令人头痛的——矩阵分块法吧!如果您对——矩阵分块法的学习比较吃力,建议您先学习——矩阵乘法,传送门开启,嘛咪嘛咪哄!工具原料线性代数课本纸,笔(任何)方法/步骤分步阅读1/12前言:想要学会《线性代数》中的——矩阵分块法,我们这次的学习将按照下面的步骤进行:(1) 了解什么是矩阵分块法;(2) 矩阵分块的例子;(3) 分块矩阵的运算规则;(4) 利用矩阵相乘求解复杂运算;(5) 分块矩阵之间的运算规则;2/12让我们首先了解矩阵分块的定义,如下图:3/12矩阵分块示例,如下图:4/12分块矩阵的运算规则一,如下图:5/12分块矩阵的运算规则二,如下图:6/12分块矩阵的运算规则三,如下图:7/12分块矩阵的运算规则四,如下图:8/12分块矩阵的运算规则五,如下图:9/12分块矩阵运算示例一,如下图:10/12分块矩阵运算示例二,如下图:11/12分块矩阵运算总结,如下图:12/12关于分块矩阵已经讲解完了,祝贺您今天又学习了新知识。注意事项今天讲解了矩阵分块,更多精彩内容,敬请关注!如果您觉得这篇经验有所帮助,别忘了投上您宝贵的一票哦!内容仅供参考并受版权保护

时下最时髦的就是:创新点与别人不一样的地方

分块矩阵的加法运算和乘法运算。将矩阵进行分块操作有很多的好处,特别是在高性能并行计算领域内,矩阵的分块化操作更是有很多益处。1. 分块矩阵加法运算给定矩阵A,B分别如下,矩阵A+B=C,矩阵C如下,分块矩阵的加法运算非常显然,这里就不再多费笔墨了。2. 分块矩阵的乘法运算给定矩阵A,B分别如下,(注意:这里矩阵A,B中的每一个元素都是子矩阵)矩阵A*B=C,矩阵C如下,分块矩阵的乘法运算也比较直观,但是相比于其加法运算而言,乘法运算显然会难一点。3. 分块矩阵运算小结分块矩阵做的是一个非常显然的事情是对矩阵乘法粒度的变大化。更加细一点而言,一般的矩阵乘法每一次对矩阵中的一个数进行累积和运算。而分块矩阵面向的操作对象是一个个的子矩阵,显然两者在计算的粒度上有很多的不同。至于子矩阵的粒度的大小,取决于一个线程能够用到的内存的大小和其计算能力,每一个线程能用到的内存越大,能用到的计算能力越大相应地,每一个子线程的运算处理能力就越大,子矩阵的粒度也就可以大一些。反之,则子矩阵粒度小些。最后希望能在本文中有所收获。一、分块矩阵的运算及其应用分块矩阵的基本运算:分块矩阵的运算规则与普通矩阵的运算规则相类似,包括:加法运算、数乘运算、乘法运算、转置运算,其中要特别注意的是乘法运

本文把数字矩阵的初等变换推广到分块矩阵中,并且运用分块初等变换求矩阵的逆、矩阵的行列式、矩阵的秩是高等代数中常见的问题。而对于高阶矩阵而言,这些问题的求解过于困难,因此用分块矩阵的初等变换来解决有关分块矩阵的问题比较方便,本文总结如何使用初等变换求矩阵的逆、矩阵的行列式、矩阵的秩。关键词:分块矩阵 初等变换 分块初等变换目 录引言 11矩阵初等变换及矩阵分块的相关概念 11.1 矩阵的初等变换 11.2 初等变换 1.3 分块矩阵 1.4 分块初等变换 1.5分块初等矩阵 2 应用分块初等变换求解行列式 3 应用分块初等变换求矩阵的逆 4 应用分块初等变换求矩阵的秩 6结束语 参考文献 致 谢 引言利用分块矩阵处理阶数较高的矩阵,是一种常用的方法,在证明相关问题时能带来很多方便,在矩阵的应用中, 矩阵的初等变换起着关键作用. 关于矩阵初等变换的应用, 本文归纳了初等变换在求分块矩阵的秩, 矩阵的逆, 矩阵的行列式中的方法。

逆矩阵的推广和应用毕业论文

因为在定义的时候并不知道AB=E就意味着BA=E,也就是说矩阵的乘法运算一般不具有交换性,因此AB和BA不一定相等。所以在定义逆矩阵的时候就要求AB和BA都是E才行。只不过后面才证明了如果AB=E,则必有BA=E。如果一开始你先证明AB=E,则必有BA=E,那么定义时就可以只取一个等式就可以了。

矩阵乘法的实际应用:1)制造玩具A,分别需要大零件3个,小零件2个,制造玩具B,分别需要大零件1个,小零件5个,则制造玩具A,玩具B,分别x个、y个,则分别需要大、小零件,各多少个?使用矩阵乘法:(x,y) *3 21 5=(3x+y, 2x+5y)则分别需要大、小零件,各3x+y个, 2x+5y个2)计算学生综合得分:期中考试成绩权重为30%期末考试成绩权重为70%学生A,期中成绩89,期末成绩92学生B,期中成绩95,期末成绩86那么两人的综合得分是89 9295 86*30%70%

对角矩阵中,如果对角线上的元素都不为0,那么这个对角阵是可逆的。

其逆矩阵也是一个对角阵,对角线上的元素恰好是对应的原矩阵对角线上元素的倒数。可以利用逆矩阵的初等变换法证明,所以,逆矩阵如下:

扩展资料:

在数学中,矩阵(Matrix)是一个按照长方阵列排列的复数或实数集合 ,最早来自于方程组的系数及常数所构成的方阵。这一概念由19世纪英国数学家凯利首先提出。

矩阵是高等代数学中的常见工具,也常见于统计分析等应用数学学科中。 在物理学中,矩阵于电路学、力学、光学和量子物理中都有应用;计算机科学中,三维动画制作也需要用到矩阵。 矩阵的运算是数值分析领域的重要问题。将矩阵分解为简单矩阵的组合可以在理论和实际应用上简化矩阵的运算。

对一些应用广泛而形式特殊的矩阵,例如稀疏矩阵和准对角矩阵,有特定的快速运算算法。关于矩阵相关理论的发展和应用,请参考矩阵理论。在天体物理、量子力学等领域,也会出现无穷维的矩阵,是矩阵的一种推广。

数值分析的主要分支致力于开发矩阵计算的有效算法,这是一个几个世纪以来的课题,是一个不断扩大的研究领域。 矩阵分解方法简化了理论和实际的计算。 针对特定矩阵结构(如稀疏矩阵和近角矩阵)定制的算法在有限元方法和其他计算中加快了计算。 无限矩阵发生在行星理论和原子理论中。 无限矩阵的一个简单例子是代表一个函数的泰勒级数的导数算子的矩阵。

定义

由 m × n 个数aij排成的m行n列的数表称为m行n列的矩阵,简称m × n矩阵。记作:

这m×n 个数称为矩阵A的元素,简称为元,数aij位于矩阵A的第i行第j列,称为矩阵A的(i,j)元,以数 aij为(i,j)元的矩阵可记为(aij)或(aij)m × n,m×n矩阵A也记作Amn。

元素是实数的矩阵称为实矩阵,元素是复数的矩阵称为复矩阵。而行数与列数都等于n的矩阵称为n阶矩阵或n阶方阵 。

参考资料:百度百科-矩阵

还有三个月就是毕业生们答辩的时间了,但是很多毕业生们目前连选题都还没有选好。时间紧迫,我立马为大家精心整理了一些大学数学系本科毕业论文题目,供毕业生们参考! 1、导数在不等式证明中的应用 2、导数在不等式证明中的应用 3、导数在不等式证明中的应用 4、等价无穷小在求函数极限中的应用及推广 5、迪克斯特拉(Dijkstra)算法及其改进 6、第二积分中值定理“中间点”的性态 7、对均值不等式的探讨 8、对数学教学中开放题的探讨 9、对数学教学中开放题使用的几点思考 10、对现行较普遍的彩票发行方案的讨论 11、对一定理证明过程的感想 12、对一类递推数列收敛性的讨论 13、多扇图和多轮图的生成树计数 14、多维背包问题的扰动修复 15、多项式不可约的判别方法及应用 16、多元函数的极值 17、多元函数的极值及其应用 18、多元函数的极值及其应用 19、多元函数的极值问题 20、多元函数极值问题 21、二次曲线方程的化简 22、二元函数的单调性及其应用 23、二元函数的极值存在的判别方法 24、二元函数极限不存在性之研究 25、反对称矩阵与正交矩阵、对角形矩阵的关系 26、反循环矩阵和分块对称反循环矩阵 27、范德蒙行列式的一些应用 28、方阵A的伴随矩阵 29、放缩法及其应用 30、分块矩阵的应用 31、分块矩阵行列式计算的若干方法 32、辅助函数在数学分析中的应用 33、复合函数的可测性 34、概率方法在其他数学问题中的应用 35、概率论的发展简介及其在生活中的若干应用 36、概率论在彩票中的应用 37、概率统计在彩票中的应用 38、概率统计在实际生活中的应用 39、概率在点名机制中的应用 40、高阶等差数列的通项,前n项和公式的探讨及应用 41、给定点集最小覆盖快速近似算法的进一步研究及其应用 42、关联矩阵的一些性质及其应用 43、关于Gauss整数环及其推广 44、关于g-循环矩阵的逆矩阵 45、关于二重极限的若干计算方法 46、关于反函数问题的讨论 47、关于非线性方程问题的求解 48、关于函数一致连续性的几点注记 49、关于矩阵的秩的讨论 _ 50、关于两个特殊不等式的推广及应用 51、关于幂指函数的极限求法 52、关于扫雪问题的数学模型 53、关于实数完备性及其应用 54、关于数列通项公式问题探讨 55、关于椭圆性质及其应用地探究、推广 56、关于线性方程组的迭代法求解 57、关于一类非开非闭的商映射的构造 58、关于一类生态数学模型的几点思考 59、关于圆锥曲线中若干定值问题的求解初探 60、关于置信区间与假设检验的研究 61、关于周期函数的探讨 62、函数的一致连续性及其应用 63、函数定义的发展 64、函数级数在复分析中与在实分析中的关系 65、函数极值的求法 66、函数幂级数的展开和应用 67、函数项级数的收敛判别法的推广和应用 68、函数项级数一致收敛的判别 69、函数最值问题解法的探讨 70、蝴蝶定理的推广及应用 71、化归中的矛盾分析法研究 72、环上矩阵广义逆的若干性质 73、积分中值定理的再讨论 74、积分中值定理正反问题‘中间点’的渐近性 75、基于高中新教材的概率学习 76、基于最优生成树的'海底油气集输管网策略分析 77、级数求和的常用方法与几个特殊级数和 78、级数求和问题的几个转化 79、级数在求极限中的应用 80、极限的求法与技巧 81、极值的分析和运用 82、极值思想在图论中的应用 83、几个广义正定矩阵的内在联系及其区别 84、几个特殊不等式的巧妙证法及其推广应用 85、几个重要不等式的证明及应用 86、几个重要不等式在数学竞赛中的应用 87、几种特殊矩阵的逆矩阵求法

毕业论文矩阵初等变换的应用

换法变换:交换矩阵两行(列) 倍法变换:将矩阵的某一行(列)的所有元素同乘以数k 消法变换:把矩阵的某一行(列)的所有元素乘以一个数k并加到另一行(列)的对应元素上

应用主要有:求秩、求行列式、解线性方程组、求特征值、特征向量等

1.用矩阵的初等变换求逆矩阵,解矩阵方程

2.用矩阵的初等变换求矩阵的秩、向量组的秩、极大线性无关组

3.用矩阵的初等变换解线性方程组

4.用矩阵的初等变换求过渡矩阵

5.用矩阵的初等变换化二次型为标准型

6.用矩阵的初等变换求标准正交基

线性变换及其所对应的对称,在现代物理学中有着重要的角色。例如,在量子场论中,基本粒子是由狭义相对论的洛伦兹群所表示,具体来说,即它们在旋量群下的表现。内含泡利矩阵及更通用的狄拉克矩阵的具体表示,在费米子的物理描述中,是一项不可或缺的构成部分,而费米子的表现可以用旋量来表述。

描述最轻的三种夸克时,需要用到一种内含特殊酉群SU(3)的群论表示;物理学家在计算时会用一种更简便的矩阵表示,叫盖尔曼矩阵,这种矩阵也被用作SU(3)规范群,而强核力的现代描述──量子色动力学的基础正是SU(3)。还有卡比博-小林-益川矩阵(CKM矩阵):在弱相互作用中重要的基本夸克态,与指定粒子间不同质量的夸克态不一样,但两者却是成线性关系,而CKM矩阵所表达的就是这一点。

初等行变换的用途:1.求矩阵的秩,化行阶梯矩阵,非零行数即矩阵的秩同时用列变换也没问题,但行变换就足够用了!2.化为行阶梯形求向量组的秩和极大无关组(a,b)化为行阶梯形,判断方程组的解的存在性3.化行最简形把一个向量表示为一个向量组的线性组合方程组有解时,求出方程组的全部解求出向量组的极大无关组,且将其余向量由极大无关组线性表示4.求方阵的逆(a,e)-->(e,a^-1)5.解矩阵方程ax=b,(a,b)-->(e,a^-1b)初等列变换很少用,只有几个特殊情况:1.线性方程组理论证明时:交换系数矩阵的部分列便于证明2.求矩阵的等价标准形:行列变换可同时用3.解矩阵方程xa=b:对[a;b]只用列变换4.用初等变换求合同对角形:对[a;e]用相同的行列变换

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  • 毕业论文矩阵对角化的应用
  • 反对称矩阵的性质及应用毕业论文
  • 分块矩阵的应用毕业论文答辩
  • 逆矩阵的推广和应用毕业论文
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