相似
AAA,BBB 是两个 nnn 阶方阵,如果可存在 nnn 阶可逆矩阵 PPP,使得P−1AP=BP^{-1}AP=BP−1AP=B则 AAA 和 BBB 相似,即 A∼BA \sim BA∼B。
注:矩阵之间有三大关系:矩阵等价(AAA 经过初等变换可以得到 BBB);矩阵相似;矩阵合同。
相似的性质
- 反身性 A∼AA \sim AA∼A,P=EP=EP=E。
- 对称性 A∼B=>B∼AA \sim B =>B \sim AA∼B=>B∼A。
- 若A∼B,B∼C=>A∼CA \sim B,B \sim C =>A \sim CA∼B,B∼C=>A∼C
相似矩阵的性质
性质1
若 AAA, BBB 相似,则 AAA 和 BBB 有相同的特征值,AAA 和 BBB 的行列式(∣A∣=∣B∣|A|=|B|∣A∣=∣B∣)也相等,AAA 和 BBB 的秩相同,且迹(tr(A)=tr(B)tr(A)=tr(B)tr(A)=tr(B))也相等。但特征值相同并不一定相似。
性质2
A∼BA \sim BA∼B,AAA 可逆<=> BBB 可逆,且 A−1∼B−1A^{-1} \sim B^{-1}A−1∼B−1。若A∼BA \sim BA∼B,则 AAA 和 BBB 同时可逆或同时不可逆。
性质3
A∼BA \sim BA∼B,则 Am∼BmA^m \sim B^mAm∼Bm。