正定矩阵是一种特殊的实对称矩阵,具有以下性质:
行列式:
正定矩阵的行列式恒为正。
特征值:
正定矩阵的所有特征值都大于零。
对称性:
正定矩阵是对称的,即矩阵等于其转置。
二次型:
正定矩阵对应的二次型对于所有非零向量 \( \boldsymbol{x} \),满足 \( \boldsymbol{x}^T A \boldsymbol{x} > 0 \)。
合同关系:
正定矩阵与单位矩阵合同,即存在可逆矩阵 \( C \),使得 \( A = C^T C \)。
逆矩阵:
正定矩阵的逆矩阵也是正定的。
正定矩阵在数学和物理学中都有广泛的应用,例如在物理学中,它可以描述一个物理系统的势能,其大小和方向决定了系统的稳定性和运动性质。