【矩阵论笔记】方阵函数

定义

方阵函数是普通函数的推广,普通函数自变量是实数或复数,把自变量推广到方阵就是方阵函数。
【矩阵论笔记】方阵函数
可以看到方阵函数是通过Taylor展开来定义的,所以要求方阵函数,首先要对函数进行泰勒展开。

例子

【矩阵论笔记】方阵函数
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按定义的话,要先求泰勒展开,然后把方阵带到幂级数里去。

含参定义

【矩阵论笔记】方阵函数
含参和不含参的共同点都是函数要收敛。

例子

【矩阵论笔记】方阵函数
【矩阵论笔记】方阵函数
得到的新矩阵是一个含参数tt的矩阵。

计算问题

直接计算矩阵多项式比较困难,
1、可以做相似化简化成比较简单的矩阵。
2、降低方阵多项式的阶,通过最小多项式。
方阵函数也是一样
1、把矩阵A相似化简
2、降低幂的阶

定理一

【矩阵论笔记】方阵函数
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这个定理在用的时候通常把B取成A的Jordan标准型。

定理2

【矩阵论笔记】方阵函数
这两个定理是用来解决用Jordan标准型计算方阵函数的方法。
【矩阵论笔记】方阵函数
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例子

【矩阵论笔记】方阵函数

1、先把A化成对角块
【矩阵论笔记】方阵函数
上三角对角元就是特征值,所以可以直接写出特征矩阵。
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对角阵总结

1、先把方阵A相似化简。
2、利用定理一算中间简单矩阵的函数。因为对角阵可以直接计算函数值。

定理三:非对角阵化Joadan标准型

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例子

因为A是个Jordan块,所以可以直接计算。
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