主對角線

主對角線(principal diagonal)是n階矩陣或n 階行列式：

中從左上角到右下角的對角線。主對角線中有序的元素集合

稱為對角元素 ^[2]  。

由n²個數排成n行n 列，

稱其為n階行列式。

n階行列式表示n!項的代數和其中正負項各佔一半，每一項都是取不同行不同列的n個元素的乘積。

所在的對角線稱為行列式的主對角線 ^[3]  。

主對角線行列式的形式如下：

特點：主對角線元素不全為零，其餘元素全為零 ^[3]  。

次對角線行列式的形式如下：

特點：次對角線元素不全為零，其餘元素全為零 ^[3]  。

定義1 若方陣A 可以和某個對角矩陣相似，則稱矩陣A 可對角化 ^[4]  。

定理1設

為n 階矩陣A 的不同特徵值，

分別是屬於

的特徵向量，則

線性無關。

定理2n階矩陣A 相似於對角陣的充分必要條件是A有n個線性無關的特徵

推論 若n階矩陣A 有n 個相異的特徵值

，則矩陣A一定可對角化。

定理3設

是n 階矩陣A 的特徵多項式的k重根，則A的屬於特徵值

的線性無關的特徵向量個數最多有k 個。

定理4設n階矩陣A 有m個不特徵值

，設

是矩陣A的屬於

的線性無關的特徵向量(i= 1，2，...，m)，則向量組

線性無關。

定理5 n階矩陣A 與對角陣相似的充分必要條件是對每一個特徵值對應的特徵向量線性無關的最大個數等於該特徵值的重數，即對每一個n_i重特徵值

的基礎解系含有n_i個向量

。