兩個矩陣等價的充分條件與必要條件是什麼?由兩個矩陣等價能推出什麼?

時間 2021-06-06 14:44:04

1樓:天下無難課

先上簡答:兩個n階矩陣,只要秩相同,就等價,如若等價,必然同秩,同秩就是充要條件啦。

再來俗話細說:

如果兩個矩陣都滿秩,兩個矩陣就可以互表,就是對於矩陣A,B,一定有乙個滿秩矩陣P,使得B=AQ,B可以由A線表出來。反過來,A也可以由B線表出來,A=BQ麼。

按等價定義,是要B=PAQ成立,其中P,Q是兩個滿秩矩陣。這是乙個通式,只要A,B等秩(不一定滿秩),就成立。但若A,B滿秩,就可以用I取代P,A,B即等價,又可互表。

A,B若不滿秩,則往往不存在互表關係,但等價關係還在。

以3階矩陣為例,若A,B滿秩,則必能互表,只要能互表,當然就等價。

若A,B秩為2,則二者可各張成乙個平面,如果A,B平面重疊,則A,B還可以互表,當然也是等價的,這時你自然可以用I代替P。

但若A,B不重疊(不分布在乙個平面裡),則二者就不能互表了。因為A或B只能線性組合出在自己所在平面(秩為2的子空間)的向量。但A,B還是等價的,這個等價是啥意思呢?

這個等價就是指A,B相互可以把對方在自己平面裡的「投影」給線表出來,它們不能相互線表,但退而求其次,可以互表對方的影子。

從公式上看,若A,B等價,則有B=PAQ,把公式挪一下位置,有PB=AQ。AQ是什麼?AQ是以A為基,Q為係數的乙個線性組合,其結果是在A張成的子空間(本案中是乙個平面)裡的一組向量C;PB是什麼?

是B做了乙個P款的線性變換,這個變換就是把B「投影」到了A平面上,形成乙個「影子」,就是C。你也可以換一種表達方式,使PA=BQ,A被P變換後投影在B平面上的影子被B線表了。

看見了麼?A,B若滿秩,則能互表,等價就不在話下了。若A,B不滿秩,互表關係往往就不存在了,但只要秩相同,它們就能互表對方的「影子」,它們就是等價的。

2樓:但願人長久

兩個矩陣等價秩相等啊。

等價推出這是同一類的矩陣,就像兩個外在不同的人,但內在彼此三觀相同,能推出來他們是同一型別的人。

3樓:土豆

等價關係必須滿足三個條件,反身性對稱性以及傳遞性。

矩陣之間一般有三種等價關係,相抵,相似,以及合同。

相抵關係最簡單,兩個矩陣只要秩相等,它們就相抵,這是充分必要條件。

矩陣的相似關係本質是同乙個線性對映在不同的基下的表示矩陣,相似矩陣有相同的秩,跡,行列式,特徵多項式等。

必要條件與充分條件之間有什麼樣的關係?重點詳情請看下面對問題的補充。

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