共轭转置 :矩阵的数学变换之一

更新时间:2023-11-17 16:21

轭转置,一般指的是m*n型矩阵A做的一种数学变换,其中矩阵A中的任一元素aij属于复数域C。

符号:与普通转置右角标T相对应,通常用H右角标或*右角标来表示共轭转置,共轭转置后的矩阵A称为A的共轭转置矩阵,A为n*m型。

具体操作方法:首先将A中的每个元素aij取共轭得bij,将新得到的由bij组成的新m*n型矩阵记为矩阵B,再对矩阵B作普通转置得到B,即为A的共轭转置矩阵:B=A

定义

矩阵A的共轭转置A*定义为:

其中表示矩阵i行j列上的元素,表示标量的复共轭。

这一定义也可以写作:

其中是矩阵A的转置,表示对矩阵A中的元素取复共轭!

性质

,其中A为m行n列的矩阵,B为n行p列矩阵。

若A为方阵,则,且

A是可逆矩阵,当且仅当A*可逆,且有

上式inv表示矩阵的逆。.

的特征值是A的特征值的复共轭。

,其中A为m行n列的矩阵,复向量x为n维列向量,复向量y为m维列向量,为复数的内积。

软件实现

语法:

(注意和普通转置的语法作区分)

说明:

计算A的复共轭转置(共轭转置的对象是复数域,包含实数域,但因为实数的共轭转置结果与普通转置一样,故一般情况下,会在复数域的定义下讨论共轭转置的概念)

是执行A'的替代方法,但很少使用。它可以启用类的运算符重载。

示例:

创建一个包含复数元素的 的矩阵。

计算 A 的复共轭转置。

结果 B 包含 A 的元素,并且交换了行和列索引。每个数字的虚部的符号也会互换。

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