實對稱矩陣在高等代數中的地位和作用是什麼呢?

時間 2021-06-03 16:57:23

1樓:乙個人

實對稱矩陣一定正交相似於對角陣,因此我們可以將二次型x』 Ax化簡為如下形式:

L1y1^2+……+Lnyn^2,其中L1…Ln是A的n個特徵值(lambda打不出來)

由此可以發現A的正(負)特徵值個數就等於二次型的正(負)慣性指數。這個結論可以用來判定二次型的正定/負定性,算是二次型裡的乙個簡單應用吧

2樓:

不是數學系的,強答一發。

在物理學中,很多二階張量都是實對稱的(或者也許還有復共軛對稱的?)。而實對稱矩陣一定能被正交相似對角化,且特徵子空間彼此正交,這暗示了很多物理性質。比如

慣性張量是二階對稱張量,這說明剛體一定有彼此垂直的主軸。剛體如果繞主軸轉動,就不會給軸反衝力。(換句話說,在主軸上角動量與角速度方向相同)

介電張量是二階對稱張量,這意味著即使介質各向異性,導致出現雙折射現象,我們也總是能找到e光和o光的性質相同的方向,也就是光軸。

應變張量是二階對稱張量...

在物理中這麼重要的東西,想必在數學中也有很重要的地位吧。

另外,二次型可以用實對稱矩陣描述。

我們在對多元函式函式做泰勒展開近似時,一般最多展開到二階,而多元光滑函式的二階導數就是個二次型,可以用Hessian矩陣描述。它在混合偏導相等的前提下是個實對稱矩陣。

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