正交矩阵保留标准内积换句话说,如果是正交的,并且和是向量,那么:
这意味着矢量之间的角度不变:
由于规范源自内积,因此也保留了规范:
任何正交矩阵都表示旋转和/或反射。如果矩阵有行列式,这是一个纯旋转。如果它是行列式,矩阵包含反射。考虑以下矩阵:
它是正交的,具有行列式:
因此,这是一个纯旋转;笛卡尔单位向量和保持其相对位置:
以下矩阵是正交的,但具有行列式:
因此,它包括反射;笛卡尔单位向量和反转它们的相对位置:
正交矩阵在许多矩阵分解中起着重要作用:
矩阵对于任何非零实向量总是正交的:
被称为Householder反射;作为反射,其行列式为:
它表示通过垂直于,正在发送到:
任何垂直于未更改:
在矩阵计算中,用于将给定列向量的选定分量设置为零:
查找函数满足以下微分方程:
用表示叉积通过与反对称矩阵相乘:
计算指数并使用它定义方程的解:
确认满足微分方程和初始条件:
矩阵对于以下所有值都是正交的:
因此,解的轨道与原点的距离是恒定的,在这种情况下是一个圆: