
为什么叫奇异矩阵
奇异矩阵是线性代数的概念,就是对应的行列式等于0的矩阵。奇异矩阵的判断方法:首先,看这个矩阵是不是方阵,即行数和列数相等的矩阵。若行数和列数不相等,那就谈不上奇异矩阵和非奇异矩阵)。
然后,再看此方阵的行列式|A|是否等于0,若等于0,称矩阵A为奇异矩阵;若不等于0,称矩阵A为非奇异矩阵。
同时,由|A|≠0可知矩阵A可逆,这样可以得出另外一个重要结论:可逆矩阵就是非奇异矩阵,非奇异矩阵也是可逆矩阵。如果A为奇异矩阵,则AX=0有非零解或无解。如果A为非奇异矩阵,则AX=0有且只有唯一零解。
扩展资料
1、 奇异值分解非常有用,对于矩阵A(m*n),存在U(m*m),V(n*n),S(m*n),满足A = U*S*V’。U和V中分别是A的奇异向量,而S是A的奇异值。
AA'的正交单位特征向量组成U,特征值组成S'S,A'A的正交单位特征向量组成V,特征值(与AA'相同)组成SS'。因此,奇异值分解和特征值问题紧密联系。
2、 奇异值分解提供了一些关于A的信息,例如非零奇异值的数目和A的秩相同,一旦秩r确定,那么U的前r列构成了A的列向量空间的正交基。
参考资料来源:百度百科-奇异矩阵
奇异矩阵就是线性代数中的一个专有名词,对应的行列式等于0的方阵。
首先,看这个矩阵是不是方阵(即行数和列数相等的矩阵,若行数和列数不相等,那就谈不上奇异矩阵和非奇异矩阵)。然后,再看此矩阵的行列式|A|是否等于0,若等于0,称矩阵A为奇异矩阵;若不等于0,称矩阵A为非奇异矩阵。
同时,由|A|≠0可知矩阵A可逆,这样可以得出另外一个重要结论:可逆矩阵就是非奇异矩阵,非奇异矩阵也是可逆矩阵。 如果A为奇异矩阵,则AX=0有无穷解,AX=b有无穷解或者无解。如果A为非奇异矩阵,则AX=0有且只有唯一零解,AX=b有唯一解。
扩展资料:
矩阵的研究历史悠久,拉丁方阵和幻方在史前年代已有人研究。在数学中,矩阵(Matrix)是一个按照长方阵列排列的复数或实数集合,最早来自于方程组的系数及常数所构成的方阵。这一概念由19世纪英国数学家凯利首先提出。
作为解决线性方程的工具,矩阵也有不短的历史。成书最早在东汉前期的《九章算术》中,用分离系数法表示线性方程组,得到了其增广矩阵。在消元过程中,使用的把某行乘以某一非零实数、从某行中减去另一行等运算技巧,相当于矩阵的初等变换。
但那时并没有现今理解的矩阵概念,虽然它与现有的矩阵形式上相同,但在当时只是作为线性方程组的标准表示与处理方式。
另外,如果矩阵的元素都是实数(或复数),并且满足一定的连续分布,那么其行列式为零的概率是零,从这个意义上讲奇异矩阵本身确实是一种很奇怪的矩阵,但是这只是从中文角度来看,英文名里面并没有这层意思。
奇异矩阵是不可逆的矩阵。众所周知,矩阵描述线性变换。若这个变换可逆,就是正常的(regular);反之就是“奇怪(singular)”的。
如:(顺时针转90°),它的逆就是(逆时针转90°)。
又如:将一个多维空间,压缩到了一个点(即0矩阵),则这个变换是不可逆的。因为你无法将一个点,逆向扩张为一个空间。如果可逆,请问这个变换后的原多维空间,应该是一维的,还是二维三维的呢?甚至还可能是三维空间中的二维平面?
这种空间压缩,就是因为代表变换的基向量线性相关,或者说行列式(单位空间的比率)=0。
为什么不可逆是奇怪的?可以这样理解:
线性变换是由几个基向量来表示的。
向量线性无关是常态,相关才是特殊的。比如二维空间里俩向量,显然不共线比共线更普遍。高维同理。
线性无关意味着没降维,可逆。因此可逆是常态,不可逆才是“奇怪(singular)”的。
还有一个角度,对于Ax=b,奇异意味着可能无解:
线性变换是由几个基向量来表示的。
例如二维空间,两个不共线的向量,可以组合出所有向量;但是一旦共线,就可能无解(singular)。