大家好,今天小编来为大家解答如何判断正交矩阵这个问题,如何判断正交矩阵的行列式是1还是-1很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
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一、给定一个矩阵,怎么判断是正交矩阵,有什么
正交矩阵的判断方法:各列向量之间分别正交(内积为0,即不同列向量相应元素分别相乘后求和为0)各列向量,都是单位向量(自身内积为1,即各列向量,元素平方和为1)
二、判断正交矩阵的例题
1、例题:判断矩阵A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]是否为正交矩阵。
2、解:首先,计算矩阵A的行列式,得到:
3、det(A)=1×5×9+2×6×8+3×4×7=90
4、其次,计算矩阵A的逆矩阵A^(-1),得到:
5、A^(-1)=1/90[3,-6,8;-4,9,-12;5,-10,15]
6、然后,计算矩阵A的转置矩阵A^T,得到:
7、最后,验证矩阵A是否为正交矩阵。根据正交矩阵的定义,矩阵A是正交矩阵的条件是:A^(-1)=A^T。我们可以发现,矩阵A的逆矩阵和转置矩阵相等:
三、正交矩阵的特征值有几个
1、(λα,λα)=(Aα,Aα)=(Aα)^T(Aα)=α^TA^TAα
2、即正交矩阵的特征值只能是1或-1。
3、正交矩阵的最基本置换是换位(transposition),通过交换单位矩阵的两行得到。任何n×n置换矩阵都可以构造为最多n1次换位的积。构造自非零向量v的Householder反射,这里的分子是对称矩阵,而分母是v的平方量的一个数。
4、这是在垂直于v的超平面上的反射(取负平行于v任何向量分量)。如果v是单位向量,则Q=I2vv就足够了。Householder反射典型的用于同时置零一列的较低部分。任何n×n正交矩阵都可以构造为最多n次这种反射的积。
四、正交矩阵的4种判定方法
1、各列向量之间分别正交(内积为0,即不同列向量相应元素分别相乘后求和为0)
2、各列向量,都是单位向量(自身内积为1,即各列向量,元素平方和为1)
3、也就是验证每一行(或列)向量的模是否为1
4、矩阵显然上面两个条件没一个满足,所以不是。
五、什么是正交矩阵
1、正交矩阵是方块矩阵,行向量和列向量皆为正交的单位向量。
2、行向量皆为正交的单位向量,任意两行正交就是两行点乘结果为0,而因为是单位向量,所以任意行点乘自己结果为1。
3、对于3×3正交矩阵,每行是一个3维向量,两个3维向量正交的几何意义就是这两个向量相互垂直。
文章到此结束,如果本次分享的如何判断正交矩阵和如何判断正交矩阵的行列式是1还是-1的问题解决了您的问题,那么我们由衷的感到高兴!