如何证明任意一个方阵可由三角矩阵相乘的形式得到?
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发布时间:2024-10-02 17:08
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热心网友
时间:2024-11-06 01:39
此题偏重理解。
首先,任何一个方阵,都可以通过“把k1行的m倍加到k2行上去”这样的操作,转化为行最简阶梯型。这个很好理解对吧。我们解线性方程组的时候都是这么做的。由于现在原矩阵是个方阵,所以你的行最简阶梯型就是一个上三角阵。
我们先心里有数:原矩阵A经过了若干次“把k1行的m倍加到k2行上去”这样的操作,变成了上三角阵B
其次,考察“把k1行的m倍加到k2行上去”这样的操作,这个一个初等行变换,就是左乘了一个初等矩阵。比如把第一行的2倍加到第二行上去,就是原矩阵左乘了这样的一个变换矩阵
1 0 0 ... 0
2 1 0 ... 0
0 0 1 ... 0
...
0 0 0 ... 1
这个变换矩阵还是一个三角阵!!可能是上三角也可能是下三角。
比如“第二行的2倍加到第一行上去”,变换矩阵就是
1 2 0 ... 0
0 1 0 ... 0
0 0 1 ... 0
...
0 0 0 ... 1
那就是一个上三角阵了。
但是总而言之,变换矩阵也是一个三角阵。
所以:“原矩阵A经过一系列这样的变换变成了上三角阵B”,就是“原矩阵A左乘了一系列三角阵变成了B”,
P1* P2 * ... * PN *A = B
其中Pi 都是三角阵,而且是可逆的(因为初等变换矩阵都是满秩,可逆的)
所以等式两边乘以了那些Pi的逆,就是:
A= (PN)^(-1) * ... * (P2)^(-1) * (P1)^(-1) * B
注意到三角阵的逆还是三角阵,所以这样就把A表示成了三角阵的乘积。
热心网友
时间:2024-11-06 01:34
LU分解定理
热心网友
时间:2024-11-06 01:37
此题偏重理解。
首先,任何一个方阵,都可以通过“把k1行的m倍加到k2行上去”这样的操作,转化为行最简阶梯型。这个很好理解对吧。我们解线性方程组的时候都是这么做的。由于现在原矩阵是个方阵,所以你的行最简阶梯型就是一个上三角阵。
我们先心里有数:原矩阵A经过了若干次“把k1行的m倍加到k2行上去”这样的操作,变成了上三角阵B
其次,考察“把k1行的m倍加到k2行上去”这样的操作,这个一个初等行变换,就是左乘了一个初等矩阵。比如把第一行的2倍加到第二行上去,就是原矩阵左乘了这样的一个变换矩阵
1 0 0 ... 0
2 1 0 ... 0
0 0 1 ... 0
...
0 0 0 ... 1
这个变换矩阵还是一个三角阵!!可能是上三角也可能是下三角。
比如“第二行的2倍加到第一行上去”,变换矩阵就是
1 2 0 ... 0
0 1 0 ... 0
0 0 1 ... 0
...
0 0 0 ... 1
那就是一个上三角阵了。
但是总而言之,变换矩阵也是一个三角阵。
所以:“原矩阵A经过一系列这样的变换变成了上三角阵B”,就是“原矩阵A左乘了一系列三角阵变成了B”,
P1* P2 * ... * PN *A = B
其中Pi 都是三角阵,而且是可逆的(因为初等变换矩阵都是满秩,可逆的)
所以等式两边乘以了那些Pi的逆,就是:
A= (PN)^(-1) * ... * (P2)^(-1) * (P1)^(-1) * B
注意到三角阵的逆还是三角阵,所以这样就把A表示成了三角阵的乘积。
热心网友
时间:2024-11-06 01:39
本质就是LU分解, 但是要完整地解决问题你还得知道如何把行列交换也用三角矩阵来表示
去看一下下面的链接就行了
http://zhidao.baidu.com/question/546251937