过渡矩阵

总结之前的例题可得:

已知两个以及,当且仅当它们是同一个时,那么存在唯一的,使得下式成立:

称为由过渡矩阵(Transition matrix),而上述公式称为基变换公式(Change of basis formula)。

已知两个以及,下面分析下如何令下式成立:

假设以及都是,那么均为,所以根据可知,因此设:

所以可改写为方程组:

所以当且仅当时,或者说中时,上述方程组才有解。换句话说,就是当这两个是同一个时,才有过渡矩阵

再来单独看其中一个等式:

因为,所以系数下的,根据可知是唯一的。以此类推可得过渡矩阵是唯一的。

可以证明,过渡矩阵是,即有(假设为由的过渡矩阵,即有:

令:

因为是由构成的,所以有:

假设以及都是,那么都为,那么根据可知:

根据可知:

结合上以及可知:

所以

):

所以过渡矩阵必然,所以可用过渡矩阵在之间来回变换(假设为由的过渡矩阵,即有:

两侧同乘上,可得:

所以为由的过渡矩阵。

):

练习题 已知是由的过渡矩阵,且以及都是,则下列说法正确的是: 是二阶不满秩矩阵 是二阶满秩矩阵 是三阶不满秩矩阵 是三阶满秩矩阵 已知是过渡矩阵,那么根据本节的结论,它必然是。下面主要判断它为几阶

由过渡矩阵的定义,可得基变换公式:

由于以及都是,因此都是,所以根据有:

为二阶,所以为二阶

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