矩阵正交的充要条件,正交向量组线性无关
关于矩阵的知识
两个向量正交意味着它们的内积等于0,两个向量的内积是它们相应分量的乘积之和
正交矩阵定义:
: aAT=e(e (如果e是单位矩阵,则at表示“矩阵a的转置矩阵”。 或者如果A^TA=E,则将n阶实矩阵a称为正交矩阵,如果a是正交矩阵,则满足以下条件:
1 ) A^T是正交矩阵
2 ) e是单位矩阵
3 ) a的各行是单位向量,且2个正交
4 ) a的各列是单位向量,且2个正交
5 ) ) Ax,Ay )=) x,y ) x,yr
6(|a|=1或-1
7 ) )。
8 )正交矩阵通常用字母q表示。
)9)例如:
如果A=[r11r12r13; r21r22r23; r31r32r33]为:
1 .正交向量组
直接给定的定义:欧式空间v的一组非零向量。 如果他们俩向量正交,则称为一组正交向量。
)1)正交向量组不是线性的
)2) n维欧式空间中的两个正交非零向量不超过n个。 也就是说,n维欧式空间中的1个正交向量组最大为n个向量
2 .正交基
在n维欧式空间中,由n个非零矢量构成正交矢量的组被称为正交基
3 .标准正交基
在n维欧式空间中,由n个单位矢量构成正交矢量的组被称为标准正交基
例如在三维欧式空间中
(1,0,0 ),0,1,0 ),0,0,1 )由于两个人的向量正交,所以是正交向量的组
(1,0,0 )、(0,1,0 )、(0,0,1 )是正交基。 这是因为该正交向量组由n个非零向量构成
1,0,0,0,1,0,0,0,0,1是标准正交基,因为每个向量都是单位向量
4 .单位矩阵
一个矩阵如果满足以下几个条件,那就是一个单位矩阵,表示为e或I:
(1)为方阵
)2)主对角线上的要素都是1 )主对角线是从左上到右下的对角线) ) ) ) )。
)3)除主对角线外,其他位置元素均为0
如下所示为3次单位矩阵
[[1 0 0]
[0 1 0]
[0 0 1]]