定義:如果矩陣
滿足
則稱
和
相似硅蹦。
相似性 可解釋為"不同視角下觀察相同的內(nèi)容得到的表現(xiàn)形式是相似的"(類比從同一方向不同遠(yuǎn)近觀察同一個物體怜浅,呈現(xiàn)的是形狀一樣但大小不一樣的畫面)。
在矩陣相似 中 爽醋,矩陣
代表觀察視角 蚁署, 也即
代表一個坐標(biāo)系【本質(zhì)是坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣】,則
所代表的線性變換是在
坐標(biāo)系下觀察的
變換蚂四。本質(zhì)是在不同坐標(biāo)系下觀察相同的變換但得到的矩陣的表觀內(nèi)容是不一樣的光戈。
的幾何定義說明:
對于一個坐標(biāo)系的向量
應(yīng)用變換
就有:
根據(jù)坐標(biāo)變換可知:
是將
坐標(biāo)系的向量
轉(zhuǎn)換到標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系下
進(jìn)行描述;
表示對在標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系下的向量
進(jìn)行
變換遂赠;
又根據(jù)坐標(biāo)變換可知:
表示將標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系下的向量
轉(zhuǎn)換到
坐標(biāo)系下進(jìn)行描述為
久妆;
描述的是將標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系下
變換后的向量
變換回
坐標(biāo)系下,等價了在
坐標(biāo)系下應(yīng)用了
變換的向量
跷睦。因此定義了變換矩陣
與
的相似筷弦,也即
表征了同一種變換抑诸,這里的
變換矩陣是標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系下
下描述的烂琴,而
變換矩陣是在
坐標(biāo)系下描述的,從而
變換解釋為是在
坐標(biāo)系下描述的
變換矩陣蜕乡。
等式變形:
是對夾在
之外的
變換矩陣在
坐標(biāo)系下進(jìn)行描述;
是對夾在
之內(nèi)的
變換矩陣在
坐標(biāo)系下進(jìn)行描述健盒。
特征方程與矩陣相似
矩陣相似背后的重要特征:
和
矩陣如果表征相同的變換,那么它們的特征方程相同称簿,特征值一樣!** 所以說,特征方程和特征值標(biāo)識的是矩陣所代表的變換的特征惰帽,不同的坐標(biāo)系下矩陣的描述可能會改變憨降,但是矩陣所表示的變換不變。
證明:
###參考行列式計算
從而當(dāng)
和
矩陣相似该酗,其特征方程是一樣的授药。
在不同坐標(biāo)系下觀察的表現(xiàn)形式不同但表征相同變換的矩陣的相似性被其特征值所表征士嚎。
引出問題:觀測一個對象可以從任意視角進(jìn)行觀察,那么在這些視角中悔叽,就會存在一個最佳視角莱衩,從這個視角進(jìn)行觀察可以更容易的對觀察對象進(jìn)行描述以及方便計算。