Euclid空间
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规范变换与Euclid空间中的线性方阵分析
§7.4 规范变换
本节讨论n维Euclid空间V的一类重要的线性变换。
定义 7.4.1
如果n维Euclid空间V的线性变换A与它的伴随变换A∗可交换,即 A A∗ = A∗ A,则A称为规范变换。根据定理7.3.6,如果n维Euclid空间V的线性变换A在V的一组基下的方阵为A,则它的伴随变换A∗在同一组基下的方阵为AT,因此可以引进规范方阵的概念如下。
定义 7.4.2
如果n阶实方阵A与它的转置AT可交换,即 A AT = AT A,则方阵A称为规范方阵。
定理 7.4.1
设A是n维Euclid空间V的线性变换,则下述命题等价:1. A是规范变换。2. 对任意α ∈ V,满足 ∥A(α)∥ = ∥A∗(α)∥。3. A在V的标准正交基下的方阵为规范方阵。
证明 (1) ⇒ (2)
对任意α ∈ V,有 ∥A(α)∥² = (A(α),A(α)) = (α,A∗ A(α))。由于A为规范变换,因此 A A∗ = A∗ A,故 ∥A(α)∥² = (α,A A∗(α)) = (A∗(α),A∗(α)) = ∥A∗(α)∥²。
证明 (2) ⇒ (3)
设{ξ₁, ξ₂, ... , ξn}是V的标准正交基,且 A(ξ₁, ξ₂, ..., ξn) = (ξ₁, ξ₂, ..., ξn) A,其中A为n阶实方阵。由定理7.3.5,A的伴随变换A∗在这组基下的方阵为AT。对任意1 ≤ j ≤ n,得 A(ξj) = ∑k=1^n akj ξk,A∗(ξj) = ∑ℓ=1^n ajℓ ξℓ,从而 (A(ξi), A(ξj)) = ∑k=1^n aki akj。
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const 对象通常定义初始值,因为它在运行时不能被程序写入。但这不是一个要求。未初始化的 const 对象与其他未初始化的 RAM 变量一起分配空间,但仍然只读。
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