什么是正交矩阵?

正交矩阵的判断方法:

各列向量之间分别正交(内积为0,即不同列向量相应元素分别相乘后求和为0)

各列向量,都是单位向量(自身内积为1,即各列向量,元素平方和为1)

如果:AAT=E(E为单位矩阵,AT表示“矩阵A的转置矩阵”。)或ATA=E,则n阶实矩阵A称为正交矩阵,若A为正交阵,则满足以下条件:

1)AT是正交矩阵

2)(E为单位矩阵)

3)AT的各行是单位向量且两两正交

4)AT的各列是单位向量且两两正交

5)(Ax,Ay)=(x,y)x,y∈R

6)|A|=1或-1

扩展资料

最简单的正交矩阵是1×1矩阵[1]和[−1],它们可分别解释为恒等和实数线针对原点的反射。

它的正交性要求满足三个方程,在考虑第一个方程时,不丢失一般性而设p=cosθ,q=sinθ;因此要么t=−q,u=p要么t=q,u=−p。我们可以解释第一种情况为旋转θ(θ=0是单位矩阵),第二个解释为针对在角θ/2的直线的反射。

旋转反射在45°的反射对换x和y;它是置换矩阵,在每列和每行带有一个单一的1(其他都是0):单位矩阵也是置换矩阵。

反射是它自己的逆,这蕴涵了反射矩阵是对称的(等于它的转置矩阵)也是正交的。两个旋转矩阵的积是一个旋转矩阵,两个反射矩阵的积也是旋转矩阵。



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