Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Macierz idempotentna – macierz kwadratowa
A
∈
M
n
(
K
)
{\displaystyle A\in M_{n}(\mathbb {K} )}
spełniająca równość:
A
2
=
A
.
{\displaystyle A^{2}=A.}
[
1
]
{\displaystyle \left[{\begin{matrix}1\end{matrix}}\right]}
[
2
−
1
2
−
1
]
,
[
1
0
0
1
]
,
[
1
0
0
0
]
{\displaystyle \left[{\begin{matrix}2&-1\\2&-1\end{matrix}}\right],\left[{\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}}\right],\left[{\begin{matrix}1&0\\0&0\end{matrix}}\right]}
[
2
−
2
−
4
−
1
3
4
1
−
2
−
3
]
,
[
−
1
−
2
4
−
1
−
2
4
−
1
−
2
4
]
,
[
1
0
0
0
1
0
0
0
1
]
,
[
1
0
0
0
0
0
0
0
1
]
{\displaystyle \left[{\begin{matrix}2&-2&-4\\-1&3&4\\1&-2&-3\end{matrix}}\right],\left[{\begin{matrix}-1&-2&4\\-1&-2&4\\-1&-2&4\end{matrix}}\right],\left[{\begin{matrix}1&0&0\\0&1&0\\0&0&1\end{matrix}}\right],\left[{\begin{matrix}1&0&0\\0&0&0\\0&0&1\end{matrix}}\right]}
Każda macierz jednostkowa jest idempotentna. Jeśli macierz idempotentna nie jest jednostkowa, to jest osobliwa .
Wartości własne macierzy idempotentnej są równe zeru lub jedności. Wielomian charakterystyczny macierzy idempotentnej
A
{\displaystyle A}
jest postaci
F
A
(
λ
)
=
(
1
−
λ
)
i
⋅
λ
j
.
{\displaystyle F_{A}(\lambda )=(1-\lambda )^{i}\cdot \lambda ^{j}.}
Każdą macierz idempotentną można zdiagonalizować do postaci
[
I
i
×
i
Θ
i
×
j
Θ
j
×
i
Θ
j
×
j
]
.
{\displaystyle \left[{\begin{matrix}I_{i\times i}&\Theta _{i\times j}\\\Theta _{j\times i}&\Theta _{j\times j}\end{matrix}}\right].}
W powyższej postaci klatkowej macierz
I
{\displaystyle I}
jest (kwadratową) macierzą jednostkową , macierze
Θ
{\displaystyle \Theta }
są macierzami zerowymi odpowiednich wymiarów. Oczywiście każda macierz powyższej postaci jest macierzą idempotentną.
Jeśli
A
{\displaystyle A}
jest macierzą idempotentną, to dla dowolnej macierzy nieosobliwej
C
{\displaystyle C}
macierz
C
A
C
−
1
{\displaystyle CAC^{-1}}
też jest macierzą idempotentną.
Ponadto
Każda macierz idempotentna jest macierzą pewnego rzutu w przestrzeni liniowej .
Niektóre typy macierzy Cechy niezależne od bazy
Cechy zależne od bazy
Operacje na macierzach jednoargumentowe
dwuargumentowe
Niezmienniki Inne pojęcia