如何判断两个矩阵是否相似


判断矩阵A,B是否相似的步骤:1,判断A,B的特征值及重数是否完全相同。不相同不相似,相同则第2步,判断A,B是否都可相似对角化,都可对角化,AB相似。一个可以相似对角化一个不可以,那么AB不相似。如果两个都不可相似对角化,判断A的每一个特征值对应的线性无关特征向量个数是否分别与B相同特征值对应的特征向量个数全部相同,如果相同,那么相似。对于最后一个A,B都不相似,举一个例子:比如A,B的特征值是a,b,c......,其中A矩阵特征值a对应的线性无关特征向量有两个,B矩阵特征值a对应的线性无关特征向量有一个,那么AB不相似,只有所有特征值a,b,c...对应的所有线性无关的特征向量个数分别相同,那么相似。

下面介绍A,B均相似对角化的情况下,A,B相似,求可逆矩阵P,使得B=(P^-1)AP。(P1^-1)*A*P1 = (P2^-1)*B*P2 = diag(r1,r2,.....,r3),B=(P1*P2^-1)^-1 * A * (P1*p2^-1),所以P=P1*p2^-1。

1、判断两个矩阵相似的方法是:判断特征值是否相等、判断行列式是否相等、判断迹是否相等、判断秩是否相等。

2、(1)判断特征值是否相等。

3、(2)判断行列式是否相等。

4、(3)判断迹是否相等。

5、(4)判断秩是否相等。

6、两个矩阵相似充要条件是:特征矩阵等价行列式因子相同不变,因子相同初等因子相同,且特征矩阵的秩相同转置矩阵相似。两个矩阵若相似于同一对角矩阵,这两个矩阵相似。

这得从矩阵相似的定义说起。相似的定义为:对n阶方阵A、B,若存在可逆矩阵P,使得P^(-1)AP=B,则称A、B相似.从定义出发,最简单的充要条件即是:对于给定的A、B,能够找到这样的一个P,使得:P^(-1)AP=B;或者:能够找到一个矩阵C,使得A和B均相似于C.进一步地,如果A、B均可相似对角化,则他们相似的充要条件为:A、B具有相同的特征值.再进一步,如果A、B均为实对称矩阵,则它们必可相似对角化,可以直接计算特征值加以判断(与2情况不同的是:2情况必须首先判断A、B可否相似对角化).  A、B相似的等价条件还有:A、B均为n阶方阵,则以下命题等价: (1)A~B(2)λE-A≌λE-B(3)λE-A与λE-B有相同的各阶行列式因子(4)λE-A与λE-B有相同的各阶不变因子(5)λE-A与λE-B有相同的初等因子组


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