主成分・階段行列・簡約行列の定義
主成分・階段行列・簡約行列の定義
(1)主成分
行列のそれぞれの行の左から最初の0でない成分をその行の主成分という。(2)階段行列
行列\(A\)が次を満たすとき階段行列という。(a)
(1行目以外の)各行の主成分は上の行の主成分より真に右側にある。(b)
行ベクトルが零ベクトルでない行は行ベクトルが零ベクトルの行よりも上にある。(3)簡約行列
行列\(A\)が次を満たすとき簡約行列という。(a)
階段行列であること。(b)
全ての主成分は1である。(c)
主成分を含む列ではその主成分以外は全て0である。(1)主成分
行列の主成分に{*}印を付けると次のようになる。\[ \left(\begin{array}{cccc} 0 & *1 & 2 & 3\\ 0 & 0 & *2 & 3\\ *1 & 0 & 2 & 3\\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{array}\right) \]
(2)階段行列
階段行列の例\[ \left(\begin{array}{cccc} 1 & 1 & 1 & 1\\ 0 & 2 & 1 & 1\\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{array}\right),\left(\begin{array}{cccc} 1 & 0 & 1 & 1\\ 0 & 2 & 2 & 1\\ 0 & 0 & 2 & 1 \end{array}\right),\left(\begin{array}{cccc} 1 & 1 & 1 & 1\\ 0 & 0 & 2 & 1\\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{array}\right),\left(\begin{array}{cccc} 2 & 2 & 1 & 1\\ 0 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{array}\right) \] 階段行列でない例
\[ \left(\begin{array}{cccc} 0 & 1 & 1 & 1\\ 1 & 2 & 1 & 1\\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{array}\right),\left(\begin{array}{cccc} 1 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 1 & 0 & 0 \end{array}\right),\left(\begin{array}{cccc} 0 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 1 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{array}\right) \]
(3)簡約行列
簡約行列の例\[ \left(\begin{array}{cccc} 1 & 2 & 0 & 2\\ 0 & 0 & 1 & 2\\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{array}\right),\left(\begin{array}{cccc} 1 & 0 & 1 & 0\\ 0 & 1 & 1 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{array}\right),\left(\begin{array}{cccc} 1 & 2 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 1 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 1 \end{array}\right),\left(\begin{array}{cccc} 1 & 0 & 2 & 0\\ 0 & 1 & 2 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 1 \end{array}\right),\left(\begin{array}{cccc} 1 & 2 & 1 & 1\\ 0 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{array}\right) \] 簡約行列でない例
\[ \left(\begin{array}{cccc} 0 & 1 & 1 & 1\\ 1 & 0 & 1 & 1\\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{array}\right),\left(\begin{array}{cccc} 1 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 1 & 0 & 0 \end{array}\right),\left(\begin{array}{cccc} 0 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 1 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{array}\right),\left(\begin{array}{cccc} 1 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 2 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{array}\right) \]
ページ情報
| タイトル | 主成分・階段行列・簡約行列の定義 |
| URL | https://www.nomuramath.com/o4urvedm/ |
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正規行列の性質
正規行列であることと、ユニタリ行列で対角化できることは同値である。
直交行列の性質
直交行列$A$の逆行列$A^{-1}$も直交行列になる。
ユニタリ行列の性質
ユニタリ行列$U$の逆行列$U^{-1}$もユニタリ行列である。
反エルミート行列の性質
反エルミート行列の対角成分の実部は0である。