非亏损

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在线性代数中,亏损矩阵(或缺陷矩阵)是指不具有完整特征向量基的方阵,因此它是不可对角化的。具体来说,一个[math]\displaystyle{ n\times n }[/math]矩阵是亏损的,当且仅当它不具有[math]\displaystyle{ n }[/math]个线性无关的特征向量。要形成完整的基,我们需要用广义特征向量来补充特征向量,这在求解亏损常微分方程系统和其他问题时是必要的。

一个[math]\displaystyle{ n\times n }[/math]亏损矩阵的不同特征值数量必然少于[math]\displaystyle{ n }[/math]个,这是因为不同的特征值总是对应着线性无关的特征向量。具体而言,亏损矩阵具有一个或多个代数重数[math]\displaystyle{ m\gt 1 }[/math]的特征值[math]\displaystyle{ \lambda }[/math](即它们是特征多项式的重根),但与[math]\displaystyle{ \lambda }[/math]相关联的线性无关特征向量数量少于[math]\displaystyle{ m }[/math]个。如果特征值[math]\displaystyle{ \lambda }[/math]的代数重数大于其几何重数(即与[math]\displaystyle{ \lambda }[/math]相关联的线性无关特征向量的数量),则称[math]\displaystyle{ \lambda }[/math]为亏损特征值。然而,每个代数重数为[math]\displaystyle{ m }[/math]的特征值总是有[math]\displaystyle{ m }[/math]个线性无关的广义特征向量。

实对称矩阵,以及更一般的厄米特矩阵,还有酉矩阵,都永远不会是亏损的;更广泛地说,正规矩阵(包括厄米特矩阵和酉矩阵作为特例)永远不会是亏损的。