Normal matrix: Forskelle mellem versioner

Content deleted Content added
m robot Tilføjer: pl:Macierz normalna
Ret stavefejl: hermitisk -> hermitesk
Linje 3:
:<math>A^{*}A=AA^{*},</math>
 
hvor ''A''<sup>*</sup> er den [[HermitiskHermitesk adjungeret|HermitiskHermitesk adjungerede]] af ''A'' (hvis ''A'' er en [[reelle tal|reel]] matrix, er dette det samme som den [[transponeret matrix|transponerede]] af ''A''.)
 
== Eksempler ==
Alle [[unitær matrix|unitære]], [[HermitiskHermitesk matrix|HermitiskeHermiteske]] og [[Skæv-HermitiskHermitesk matrix|skæv-HermitiskeHermiteske]] matricer er normale. Hvis ''A'' er unitær, er ''A''<sup>*</sup>''A''=''AA''<sup>*</sup>=''I''. Hvis ''A'' er HermitiskHermitesk, er ''A''<sup>*</sup>=''A'', så ''AA''<sup>*</sup>=''AA''=''A''<sup>*</sup>''A''.
 
Der findes imidlertid også normale matricer, der hverken er unitære eller (skæv-)HermitiskeHermiteske; for eksempel er
 
:<math>\begin{pmatrix}
Linje 34:
-i & -i \\
-i & i \end{pmatrix},</math>
men matricen er tydeligvis hverken unitær eller HermitiskHermitesk.
 
== Følger ==
Det er praktisk at tænke på normale matricer i analogi med komplekse tal, [[invertibel matrix|invertible]] normale matricer i analogi med ikke-nul komplekse tal, HermitiskHermitesk adjungering i analogi med [[kompleks konjugering]], unitære matricer i analogi med komplekse tal med [[absolutværdi]] 1, HermitiskeHermiteske matricer i analogi med reelle tal og HermitiskeHermiteske [[positiv definit matrix|positiv definitte]] matricer i analogi med positive reelle tal.
 
Normalitetskonceptet er primært vigtigt, da normale matricer netop er de matricer, [[spektralsætning]]en gælder på; med andre ord er normale matricer netop de matricer, der kan repræsenteres af en [[diagonalmatrix]] med hensyn til en passende valgt [[ortonormal]]basis for '''C'''<sup>''n''</sup>. Altså er en matrix normal hvis og kun hvis dens [[egenrum]] udspænder '''C'''<sup>''n''</sup> og er parvis [[ortogonal]]e med hensyn til det traditionelle [[indre produkt]] i '''C'''<sup>''n''</sup>.
Linje 45:
Hvis ''A'' både er en [[trekantsmatrix]] og en normal matrix, er ''A'' diagonal. Dette ses ved at betragte diagonalindgangene i ''A''<sup>*</sup>''A'' og ''AA''<sup>*</sup>, hvor ''A'' er en normal trekantsmatrix.
 
Hvis ''A'' er en invertibel og normal matrix, eksisterer en unitær matrix ''U'' og en HermitiskHermitesk positiv definit matrix ''R'', så ''A'' = ''RU'' = ''UR''. Matricerne ''R'' og ''U'' er entydigt bestemte af ''A''. Dette udsagn kan ses i analog med (og som en generalisering af) den polære repræsentation af ikke-nul komplekse tal.
 
Konceptet om normale matricer kan generaliseres til [[normal operator|normale operatorer]] på [[Hilbertrum]] og til normale elementer i [[C*-algebra]]er.