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沫卡MOKOO
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追梦1区14号

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幺正矩阵表示的就是厄米共轭矩阵等于逆矩阵。对于实矩阵,厄米共轭就是转置,所以实正交表示就是转置矩阵等于逆矩阵。实正交表示是幺正表示的特例。

定义

若一n行n列的复数矩阵U满足

其中

为n阶单位矩阵,

为U的共轭转置,则U称为酉矩阵(又译作幺正矩阵、么正矩阵。英文:Unitary Matrix, Unitary是归一或单位的意思)。即,矩阵U为酉矩阵,当且仅当其共轭转置

为其逆矩阵:

若酉矩阵的元素都是实数,其即为正交矩阵。与正交矩阵G不会改变两个实向量的内积类似,

酉矩阵U不改变两个复向量的内积:

扩展资料:

若U为n阶方阵,则下列条件等价:

(1)U是酉矩阵

(2)

是酉矩阵

(3)U的列向量构成内积空间C上的一组标准正交基

(4)U的行向量构成内积空间C上的一组标准正交基

酉矩阵的特征值都是模为1的复数,即分布在复平面的单位圆上,因此酉矩阵行列式的值为±1。

酉矩阵是正规矩阵,由谱定理知,酉矩阵U可被分解为

其中V是酉矩阵,

是主对角线上元素绝对值为1的对角阵。

对任意n,所有n阶酉矩阵的集合关于矩阵乘法构成一个群。

167 评论

Yoyo030303

酉矩阵的相关性质:设有矩阵 ,则(1)若 是酉矩阵,则 的逆矩阵也是酉矩阵;(2)若 是酉矩阵,则 和也是酉矩阵;(3)若 是酉矩阵,则 ;(4) 是酉矩阵的充分必要条件是,它的 个列向量是两两正交的单位向量。酉方阵在量子力学中有着重要的应用。酉等价是标准正交基到标准正交基的特殊基变换。

317 评论

嘟嘟喵呜

如果QQ*=I,其中Q*表示Q的共轭转置,I是单位阵,那么称Q是酉阵。实的酉阵即正交阵。

316 评论

hailanlan75

假设M是一个m×n阶矩阵,其中的元素全部属于域 K,也就是 实数域或复数域。如此则存在一个分解使得M = UΣV*,其中U是m×m阶酉矩阵;Σ是半正定m×n阶对角矩阵;而V*,即V的共轭转置,是n×n阶酉矩阵。这样的分解就称作M的奇异值分解。Σ对角线上的元素Σi,i即为M的奇异值。常见的做法是为了奇异值由大而小排列。如此Σ便能由M唯一确定了。(虽然U和V仍然不能确定。) 奇异值分解在某些方面与对称矩阵或Hermite矩阵基于特征向量的对角化类似。然而这两种矩阵分解尽管有其相关性,但还是有明显的不同。对称阵特征向量分解的基础是谱分析,而奇异值分解则是谱分析理论在任意矩阵上的推广。

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