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特殊正交矩陣


如果一個方陣 A 滿足以下條件,則稱其為特殊正交矩陣

 AA^(T)=I,
(1)

其中 I單位矩陣,且行列式滿足

 detA=1.
(2)

第一個條件意味著 A 是一個正交矩陣,第二個條件將行列式限制為 +1(而一般的正交矩陣的行列式可能為 -1+1)。例如,

 1/(sqrt(2))[1 -1; 1  1]
(3)

是一個特殊正交矩陣,因為

 [1/(sqrt(2)) -1/(sqrt(2)); 1/(sqrt(2)) 1/(sqrt(2))][1/(sqrt(2)) 1/(sqrt(2)); -1/(sqrt(2)) 1/(sqrt(2))]=[1 0; 0 1]
(4)

並且其行列式1/2-(-1/2)=1。可以使用 Wolfram 語言程式碼測試矩陣 m 是否為特殊正交矩陣

  SpecialOrthogonalQ[m_List?MatrixQ] :=
    (Transpose[m] . m == IdentityMatrix @ Length @ m
&& Det[m] == 1)

特殊正交矩陣在乘法和逆運算下是封閉的,因此構成一個稱為特殊正交群 SO(n)矩陣群


另請參閱

反對稱矩陣, 內積, 正交群, 正交矩陣, 正交變換, 特殊線性矩陣, 特殊正交群, 自旋群, 酉矩陣

本條目由 Todd Rowland 貢獻

使用 探索

請引用為

Rowland, Todd. “特殊正交矩陣。” 來自 Web 資源,由 Eric W. Weisstein 建立。 https://mathworld.tw/SpecialOrthogonalMatrix.html

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