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对称行列式怎么算

对称行列式怎么算

2023-09-21 11:42:30 618浏览

在数学中,行列式是定义域为det的矩阵A的函数,其值为标量,记为det(A)或|A|。无论是在线性代数、多项式理论还是微积分学(例如代换法和积分法)中,行列式作为一种基本的数学工具,都有着重要的应用。

对称行列式怎么算

1、降阶法

根据行列式的特点,利用行列式性质把某行(列)化成只含一个非零元素,然后按该行(列)展开。展开一次,行列式降低一阶,对于阶数不高的数字行列式本法有效。

2、利用范德蒙行列式

根据行列式的特点,适当变形(利用行列式的性质——如:提取公因式;互换两行(列);一行乘以适当的数加到另一行(列)去,把所求行列式化成已知的或简单的形式。其中范德蒙行列式就是一种。这种变形法是计算行列式最常用的方法。

3、综合法

计算行列式的方法很多,也比较灵活,总的原则是:充分利用所求行列式的特点,运用行列式性质及常用的方法,有时综合运用以上方法可以更简便的求出行列式的值;有时也可用多种方法求出行列式的值。

对称行列式的定义

对称行列式是aij=-aji

1、行列式一定是方阵,行列式在数学中,是一个函数,其定义域为det的矩阵A,取值为一个标量写作detA,行列式A等于其转置行列式AT,若n阶行列式|αij|中某行或列,行列式则|αij|是两个行列式的和,这两个行列式的第i行。

2、正交矩阵可能是对称矩阵,也可能不是对称矩阵,在特定条件不是,不是的时候居多。若AAT=E或ATA=E,则n阶实矩阵A称为正交矩阵。在矩阵论中,实数正交矩阵是方块矩阵Q,它的转置矩阵是它的逆矩阵,如果正交矩阵的行列式为+1,则称之为特殊正交矩阵。

3、正定矩阵在实数域上是对称矩阵。在复数域上是厄米特矩阵。 因为正定矩阵在定义的时候就是要在实数域上是对称矩阵。设M是n阶方阵,如果对任何非零向量z,都有zTMz> 0,其中zT表示z的转置,就称M为正定矩阵。

行列式在生活中的应用

1、DNA序列对比

在生物信息学中,人类基因的染色体图谱在进行DNA序列对比是就用到了矩阵的相似。基于生物学中序列决定结构,结构决定功能的普遍规律,将核酸序列和蛋白质一级结构上的序列都看成由基本字符组成的字符串,检测序列之间的相似性,发现生物序列中的功能、结构和进化的信息。

2、遥感图像对比

图像配准就是将不同时间、不同传感器(成像设备)或不同条件下(天候、照度、摄像位置和角度等)获取的两幅或多幅图像进行匹配、叠加的过程,它已经被广泛地应用于遥感数据分析、计算机视觉、图像处理等领域。

由于同一场景拍摄的图像是真实的三维,世界在不同时间向成像平面的一系列投影,而图像与图像之间具有较大的相关性和信息冗余,所以无论所处理的图像是发生何种形式的变化。

3、行列式进行保密编译码

在英文中有一种对消息进行保密的措施,就是把英文字母用一个整数来表示。然后传送这组整数。这种方法是很容易根据数字出现的频率来破译,例如出现频率特别高的数字,很可能对应于字母E。

可以用乘以行列式和矩阵A的方法来进一步加密。假如A是一个行列式等于±1的整数矩阵,则A口1的元素也必定是整数。而经过这样变换过的消息,同样两个字母对应的数字不同,所以就较难破译。接收方只要将这个消息乘以A-1就可以复原。

4、行列式在企业设备更新中的应用

企业为了创造更大的价值,需要购买新设备,但买新设备花钱较多。而继续使用旧设备需要大量的维修费。为了解决这一问题,行列式和矩阵就可以计算出在哪一年更新设备,使企业的经济效益最好。

5、行列式在文献管理中的应用

比如现代搜索中往往包括几百万个文件和成千的关键词,但可以利用矩阵和行列式的稀疏性,节省计算机的存储空间和搜索时间。