伴侣矩阵

伴侣矩阵【伴侣矩阵】伴侣矩阵亦称友矩阵,是矩阵标準形理论中一类重要的矩阵 。
基本介绍中文名:伴侣矩阵
外文名:companion
适用範围:数理科学
简介伴侣矩阵亦称友矩阵,矩阵标準形理论中一类重要的矩阵 。设

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是数域 P 上的首一多项式,则 P 上的矩阵
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称为多项式 d(λ) 的伴侣矩阵 。设
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是 d(λ) 的友矩阵,则特徵矩阵
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的不变因子是1,1,...,d(λ) 。相关定理定理1每一个首 1 多项式既是它的友矩阵的最小多项式,又是它的友矩阵的特徵多项式 。如
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的极小多项式的次数为 n,那幺与每一个特徵值对应的最大的Jordan块就是与每一个特徵值对应的唯一的Jordan块.这样的矩阵是无损的,特别地,每一个友矩阵都是无损的,当然,不一定每个无损的矩阵
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都是友矩阵,但是 A 与 A 的特徵多项式的友矩阵 C 有同样的Jordan标準型(与每一个不同的特徵值
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对应的只有一个分块,所以 A 与 C 相似 。定理2设 C 为多项式 p(x) 的友矩阵,
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是 C 的特徵值,则
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是 C 的对应于
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的特徵向量 。定理3n 阶複数矩阵 A 相似于它的特徵多项式
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的友鉅阵,当日仅当 A 的最小多项式与特徵多项式相同 。定理4设
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有极小多项式
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以及特徵多项式
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,则下面诸结论等价:(a)
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的次数为n;(b)
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=
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;(c)A是无损的;(d)
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与P^(t)的友矩阵相似 。