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伴隨矩陣


一個首一多項式的伴隨矩陣

 a(x)=a_0+a_1x+...+a_(n-1)x^(n-1)+x^n
(1)

n×n 方陣

 A=[0 0 ... 0 -a_0; 1 0 ... 0 -a_1; 0 1 ... 0 -a_2; | | ... ... |; 0 0 ... 1 -a_(n-1)]
(2)

次對角線上元素為 1,最後一列由 a(x) 的係數給出。請注意,在文獻中,伴隨矩陣有時定義為行和列互換,即上述矩陣的轉置

e_i標準基時,伴隨矩陣滿足

 Ae_i=e_(i+1)
(3)

對於 i<n,以及

 Ae_n=sum-a_ie_i,
(4)

包括

 A^ne_1=sum-a_iA^ie_1.
(5)

因此,伴隨矩陣的矩陣最小多項式a(x),它也是其特徵多項式

伴隨矩陣用於將矩陣寫入有理標準型。事實上,任何 n×n 矩陣,其矩陣最小多項式 p(x)多項式次數n,都相似p(x) 的伴隨矩陣。當 p(x) 的次數小於 n 時,有理標準型更有意義。

以下 Wolfram 語言命令給出了變數 x 中多項式 p 的伴隨矩陣。

  CompanionMatrix[p_, x_] := Module[
    {n, w = CoefficientList[p, x]},
    w = -w/Last[w];
    n = Length[w] - 1;
    SparseArray[{{i_, n} :> w[[i]], {i_, j_} /;
      i == j + 1 -> 1}, {n, n}]]

另請參閱

矩陣, 矩陣最小多項式, 有理標準型

此條目由 Todd Rowland 貢獻

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請按如下方式引用

Rowland, Todd. "伴隨矩陣。" 來自 Web 資源,由 Eric W. Weisstein 建立。 https://mathworld.tw/CompanionMatrix.html

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