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正交矩阵


A类n×n矩阵A类是正交矩阵,如果

 AA^(T)=I,
(1)

哪里A ^(T)转置属于A类我单位矩阵.特别是,正交矩阵总是可逆的,并且

 A^(-1)=A^。
(2)

在组件形式中,

 (a^(-1))_(ij)=a_(ji)。
(3)

这种关系使正交矩阵的计算变得特别容易,因为转置运算比求逆运算简单得多。

例如,

A类=1/(平方码(2))[1 1;1-1]
(4)
B类=1/3[2 -2  1; 1  2  2; 2  1 -2]
(5)

是正交矩阵。

矩阵米可以测试它是否在沃尔夫拉姆语言使用正交矩阵Q[].

正交矩阵的行是正交基也就是说,每行长度为1,并且相互垂直。同样,柱也是正交基。事实上,给定任何正交基,以行为基的矩阵是正交矩阵。它是自动的柱是另一个正交基的情况。

正交矩阵正是那些保留了内部的产品

 <v,w>=<Av,Aw>。
(6)

此外行列式属于A类为1或-1。作为的子集R^(n^2),正交矩阵不是有联系的自从行列式是一个连续的功能相反,有两个组件相应的决定行列式是1还是-1.正交矩阵detA=1是旋转,这样的矩阵称为特殊的正交矩阵.

这个矩阵乘积两个正交矩阵中的一个是另一个正交矩阵。此外,正交矩阵的逆矩阵是正交矩阵,如单位矩阵.因此,正交矩阵集形成,已调用这个正交群 O(n).


另请参阅

反对称矩阵,欧拉旋转定理,不当旋转,内部产品,正交,正交变换,正交性条件,正交法向依据,旋转,旋转矩阵,特殊正交矩阵,旋转组,对称的矩阵,酉矩阵

本条目的部分内容由托德罗兰

与Wolfram一起探索| Alpha

引用如下:

托德·罗兰埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“正交矩阵”。来自数学世界--A类Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/OrthogonalMatrix.html

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