相似矩阵有唯一性吗比如矩阵B是矩阵A的相

2025-04-04 08:48:00
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回答1:

相似矩阵应该是没有唯一性质的。相似矩阵的定义是:两个n×n矩阵A与B为相似矩阵当且仅当存在一个n×n的可逆矩阵P,使得:P^{-1}AP = B,P被称为矩阵A与B之间的相似变换矩阵。换句话说,只要你能够找到这个p,那么A和B就相似了。一个简单的列子:
P_2^{-1}P_1^{-1}AP_1P2 = B 等价于 P^{-1}AP = B P = P_1P_2
这个时候对于矩阵B,A是一个相似矩阵 C = P_1^{-1}AP_1 也是B的相似矩阵。注意它们的秩是一样的。
说一个数值例子,你可以在matlab里试,
p= 7.9664 0.0724 0.8255

0.0724 8.0019 -3.3822

0.8255 -3.3822 4.0318

D (特征值矩阵)=

2.0000 0 0

0 8.0000 0

0 0 10.0000

H =

1.0000 0 0

0 -0.0874 -0.9962

0 -0.9962 0.0874

U =

-0.1254 0.9767 0.1743

-0.9030 -0.0396 -0.4277

-0.4108 -0.2110 0.8869
你大概用matlab 算一下 inv(H)UDinv(U)H = p 这说明对于p矩阵 Q^{-1}DQ = P, D ~ P, Q=U^{-1}H .
Q =
-0.1254 0.4882 0.8637

0.9767 0.2137 0.0210

0.1743 -0.8462 0.5036
H^{-1}BH = P, B = UDU^{-1},B ~ P
B =
7.9664 -0.8287 -0.0000

-0.8287 3.4730 -2.9848

-0.0000 -2.9848 8.5606