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JordanDecomposition 怎么求frobenius标准型

JordanDecomposition

JordanDecomposition[m] 给出 m 的矩阵分解为 s.j.Inverse[s]:

求 Jordan 分解:

m 等于 s.j.Inverse[s]:

m 特征值是 j 的对角元素:

当且仅当约旦分解的 j 矩阵为对角矩阵,该矩阵可对角化:

如果 m 是对角化的,Jordan 分解实际上和 Eigensystem 相同:

次序是不相同:

特征值是 j 的对角元素:

特征向量是 s 的列元素:

对于可对角化矩阵, JordanDecomposition 将函数应用简化为特征值的应用:

使用对角化计算矩阵指数,仅对对角线项求幂:

使用 MatrixExp 计算矩阵指数:

请注意,这不仅仅是每个项的指数:

对于不可对角化矩阵,约旦分解将函数应用限制在每个广义特征向量链上:

j 矩阵不是对角矩阵,所以 m 不可对角化:

对于 j 在对角线上方有 1 的列,函数应用仅扩展到对角线上方:

验证 :

对于实对称数值矩阵, 矩阵是正交矩阵:

矩阵为对角实数矩阵:

对于实反对称数值矩阵, 矩阵是酉矩阵:

矩阵是有纯虚对角项的对角矩阵:

对于实酉数值矩阵, 矩阵是酉矩阵:

矩阵为对角矩阵:

对角线项位于单位圆上:

对于正规数值矩阵, 矩阵是酉矩阵:

矩阵为对角矩阵:

正规矩阵 的 SchurDecomposition[n,RealBlockDiagonalFormFalse]:

到这里,结果与约旦分解一致:

t 和 j 矩阵相等:

为验证 q 是否具有特征向量作为列,将每列的第一个条目设置为 1. 可以消除 q 和 s 之间的相位差:

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