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順序主子式

鎖定
順序主子式是取n階方陣的部分元素化為行列式形式。方陣的第k階行列式是由該方陣的前k行和k列元素組成。對於n階方陣A,其共有n階順序主子式。通過計算方陣A的所有順序主子式,可以來判斷一個實二次型是否正定或方陣A是否為正定矩陣,也可以判斷方陣A是否可以進行唯一LU分解。
中文名
順序主子式
外文名
SequentialPrincipal Minor
本    質
由一系列行列式組成
特    性
n階方陣有n階順序主子式
應用1
判定實二次型正定或矩陣正定
應用2
判定矩陣是否可唯一LU分解

目錄

順序主子式定義

設A為
階矩陣,子式
稱為A的i階順序主子式。 [1] 
對於
階的矩陣A,其共有n階順序主子式,即矩陣A的順序主子式由
共n個行列式按順序排列而成。

順序主子式應用

判定實二次型正定或矩陣正定
1.實二次型
正定的充分必要條件為A的順序主子式全大於零。 [2] 
2.n階矩陣
為正定矩陣的充要條件是A的所有順序主子式
[3]  (A應為實對稱矩陣)
根據以上兩個定理,可以通過計算矩陣A的所有順序主子式,來判斷一個實二次型是否正定或矩陣A是否為正定矩陣。
判定矩陣是否可唯一LU分解
設矩陣
的各階順序主子式Di(i=1,2...n-1)不等於0,則A有唯一LU分解
其中,L為單位下三角矩陣,U為上三角矩陣 [4] 
根據以上定理,可以通過計算矩陣A的所有順序主子式,來判斷矩陣A是否可以進行LU分解,且為唯一分解。

順序主子式舉例

階矩陣
則A的順序主子式為:
所以A是正定的,由其構成的實二次型
是正定的。
因為A的n-1=2階順序主子式均不等於0,所以A有唯一LU分解,分解結果如下(
):
參考資料
  • 1.    劉強,孫陽,孫激流.線性代數同步練習與模擬試題:清華大學出版社,2015
  • 2.    高孝忠.高等代數:清華大學出版社,2013
  • 3.    燕建梁.線性代數:清華大學出版社 ,2007
  • 4.    蔡鎖章,楊明,雷英傑.數值計算方法 第2版:國防工業出版社,2016