反對稱矩陣,也稱為斜對稱或反度量矩陣,是一個方陣,它滿足以下恆等式
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(1)
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其中 是矩陣的轉置。 例如,
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(2)
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是反對稱的。
可以使用 Wolfram 語言測試矩陣 是否為反對稱矩陣,使用AntisymmetricMatrixQ[m]。
在分量表示法中,這變為
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(3)
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令 ,要求變為
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(4)
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因此,反對稱矩陣的對角線上必須為零。 一般的 反對稱矩陣是以下形式
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對反對稱條件的兩邊應用 得到
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但是
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所以
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這是對稱的,並且
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這是反對稱的。
所有奇數維的 反對稱矩陣都是奇異的。 這源於以下事實:
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(12)
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因此,根據行列式的性質,
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(13)
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因此,如果 是奇數,則
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(15)
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因此證明了所有奇數維的反對稱矩陣都是奇異的。
反對稱矩陣的集合表示為
。
是一個向量空間,並且兩個反對稱矩陣的交換子
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(16)
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是反對稱的。 因此,反對稱矩陣是李代數,它與正交矩陣的李群相關。 特別地,假設 是透過
的正交矩陣路徑,即對於所有
。 兩邊的 導數 在
處必須相等,因此
。 也就是說,
在單位矩陣處的導數必須是反對稱矩陣。