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共轭矩阵

王朝百科·作者佚名  2010-03-05  
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共轭矩阵又称Hermite阵。Hermite阵中每一个第i 行第j 列的元素都与第j 行第i 列的元素的共轭相等。埃尔米特矩阵(或自共轭矩阵)是相对其主对角线以复共轭方式对称, 即是 ai,j=a*j,i。

对于

<math>A = { a_{i,j} } in C^{n imes n} </math>

有:

<math>a_{i,j} = overline{a_{j,i}}</math>,其中<math>overline{(cdot)}</math>为共轭算符。

记做:

<math> A = A^H quad </math>

例如:

<math>egin{bmatrix}

3&2+i\ 2-i&1 end{bmatrix}</math>

就是一个Hermite阵。

显然,Hermite阵主对角线上的元素必须是实数。对于只包含实数元素的矩阵(实矩阵),如果它是对称阵,即所有元素关于主对角线对称,那么它也是Hermite阵。也就是说,实对称阵是Hermite阵的特例。

性质若A 和B 是Hermite阵,那么它们的和A+B 也是Hermite阵;而只有在A 和B满足交换性(即AB = BA)时,它们的积才是Hermite阵。

可逆的Hermite阵A 的逆矩阵A-1仍然是Hermite阵。

如果A是Hermite阵,对于正整数n,An是Hermite阵.

方阵C 与其共轭转置的和<math>C + C^*</math>是Hermite阵.

方阵C 与其共轭转置的差<math>C - C^*</math>是skew-Hermite阵。

任意方阵C 都可以用一个Hermite阵A 与一个skew-Hermite阵B的和表示:

<math>C = A+B quadmbox{with}quad A = frac{1}{2}(C + C^*) quadmbox{and}quad B = frac{1}{2}(C - C^*).</math>

Hermite阵是正规阵,因此Hermite阵可被酉对角化,而且得到的对角阵的元素都是实数。这意味着Hermite阵的特征值都是实的,而且不同的特征值所对应的特征向量相互正交,因此可以在这些特征向量中找出一组Cn的正交基。

n阶Hermite方阵的元素构成维数为n2的实向量空间,因为主对角线上的元素有一个自由度,而主对角线之上的元素有两个自由度。

如果Hermite阵的特征值都是正数,那么这个矩阵是正定阵,若它们是非负的,则这个矩阵是半正定阵。

Hermite序列Hermite序列(抑或Hermite向量)指满足下列条件的序列ak(其中k = 0, 1, …, n):

<math> Im(a_0) = 0 quad mbox{and} quad a_k = overline{a_{n-k}} quad mbox{for } k=1,2,dots,n. </math>

若n 是偶数,则an/2是实数。

实数序列的离散傅里叶变换是Hermite序列。反之,一个Hermite序列的逆离散傅里叶变换是实序列。

 
 
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