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克罗内克积运算,克罗内克积性质

时间:2023-05-03 22:59:37 阅读:186768 作者:1925

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什么是kkdl

KDL是两个任意大小矩阵之间的运算,表示为

请参阅。 KDL是张量积的一种特殊形式,由德国数学家wydbb命名。

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KDL定义

如果a是mn的矩阵,b是pq的矩阵,则为kkdl

是mpnq的分块矩阵

更具体地说

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KDL的特性

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双线性和结合律

KDL是张量积的特殊形式,因此满足双线性映射|双线性和结合律:

其中,a、b和c是矩阵,k是常数。

KDL不符合更换方法:

通常为a

b和b不一样

A .他说。

A

b和b

a是排列等价,也就是说存在排列矩阵p和q以使其为:

在a和b是块矩阵的情况下,a

b和b

a排列相似的矩阵|相似的东西,也就是说,可以取P=QT。

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混合乘积的性质

在a、b、c、d为四个矩阵,且存在矩阵乘积AC和BD的情况下:

这个性质被称为“混合积的性质”。 因为普通的矩阵积和kkdl是混合的。 可以在那里发售。 A

b是可逆矩阵|只有当可逆且a和b可逆时,其逆矩阵如下。

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克罗内克和

如果a是nn矩阵,b是mm矩阵,

表示kk单位矩阵时,与克罗内克

如下所示。

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光谱

假设a和b分别是大小为n和q的块矩阵。 设1,…,n为a的固有值,1,…,q为b的固有值。 那么,a

b的特征值如下

ij,i=1,…,n; j=1,…,q。

于是,两个矩阵的kkdl的痕迹和行列式如下

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奇异值

如果a和b是长方形矩阵的话,可以考虑它们的奇异值分解|奇异值。 假设a有rA个非零的奇异值。 那些如下所示。

A,I,i=1,…,rA

同样,将b的非零奇异值表示为

B,I,i=1,…,rB

那么kkdlA

b有rArB个非零奇异值,它们表示:

A,iB,j,i=1,rA,j=1,rB

矩阵的秩等于非零奇异值的数量,因此:

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与抽象张量积的关系

矩阵的kkdl对应于线性映射的抽象张量积。 特别是向量空间v、w、x、y分别具有基底{v1,vm}、{w1,wn}、{x1,xd}、{y1,ye},矩阵a和b分别具有适当的基底

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替换

KDL转置运算遵循分配律:

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KDL矩阵公式

KDL可以用来得到一些矩阵方程的方便表示。 例如,考虑方程AXB=C。 其中a、b、c是给定的矩阵,x是未知的矩阵。 你可以把这个方程式改写成

这样,根据kkdl的性质,方程式AXB=C具有唯一的解,并且只有在a和b不是特异矩阵的情况下才能推定。

这里,vec(x )表示矩阵x的向量化,这是重叠了x的所有列的列向量。

如果将x行堆积形成列向量x,则AXB也可以写如下

请参阅。

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KDL示例

.

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