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线性代数的小trick-0

矩阵多项式

对于矩阵\(A\),我们假设有关于矩阵\(A\)\(n\)次多项式 \(f(A) = c_nA^n+c_{n-1}A^{n-1}+\cdots+c_1A+c_0E\)
那么假设我们知道\(A\)的特征值\(\lambda_1,\lambda_2, \cdots, \lambda_n\)

那么\(f(A)\)的特征值会是什么呢?

如果\(\lambda_1\)\(f(A)\)的一个特征值,\(\alpha\)为对应的特征向量,那么: \[f(A)\alpha = c_n\lambda_i^n\alpha+c_{n-1}\lambda_i^{n-1}\alpha+\cdots+c_1\lambda_i\alpha+c_0\alpha = f(\lambda_i)\]\(f(\lambda_i)\)\(f(A)\)的一个特征值,\(\alpha\)\(f(\lambda_i)\)的特征向量

余子式 和 代数余子式的区别

余子式记为\(M_{ij}\), 而代数余子式是\(A_{ij} = (-1)^{i+j}M_{ij}\),只有符号上的区别。 注意,伴随矩阵\(A^*\)是用代数余子式定义的。

与秩有关的不等式

\[r(AB) \le \min{(r(A), r(B))}\] \[r(A+B) \le r(A) + r(B)\] \[r(A,B) \le r(A) + r(B)\] \[r(AA^T) = r(A^TA) = r(A)\]

\(A,B\)\(n\) x \(n\)的矩阵,\(AB=O\),则 \[r(A)+r(B) \le n\]

\(A^*\)\(A\)的伴随矩阵,则: \[r(A^*) = n, r(A) = n\] \[r(A^*) = 1, r(A) = n-1\] \[r(A^*) = 0, r(A) < n - 1\]

对于分块矩阵,我们有:

\[ r\left( \begin{array}{l} A & O \\ O & B \end{array} \right) = r(A) + r(B) \]

\[ r\left( \begin{array}{l} A & C \\ O & B \end{array} \right) \ge r(A) + r(B) \]

\(Sylvester\)不等式, \(A\)\(s\) x \(n\), \(B\)\(n\) x \(m\)\[r(AB) \ge r(A)+r(B)-n\]

\(A^2=A\),if and only if: \[r(A)+r(I-A) = n\]

引用

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