正定矩阵具有以下性质:
行列式为正:
正定矩阵的行列式恒为正数。
与单位矩阵合同:
实对称矩阵A正定的充要条件是A与单位矩阵合同,即存在可逆矩阵C,使得$E = C^TAC$,其中E是单位矩阵。
逆矩阵也是正定的:
如果A是正定矩阵,那么A的逆矩阵也是正定的。
和为正定矩阵:
两个正定矩阵的和仍然是正定矩阵。
正实数乘积为正定矩阵:
正实数与正定矩阵的乘积也是正定矩阵。
特征值全为正:
正定矩阵的所有特征值都为正数。
顺序主子式为正:
正定矩阵的所有顺序主子式均为正。
与规范型等价:
正定矩阵在相合变换下可化为规范型,即单位矩阵。
存在正交变换:
存在正交矩阵Q,使得$Q^TAQ$是对角矩阵,对角线上的元素都是A的特征值,且这些特征值都大于零。
乘积矩阵特征值为正:
如果A和B都是正定矩阵,那么AB的特征值也都是正数,且如果AB是对称矩阵,则AB也是正定矩阵。
这些性质是正定矩阵理论中的基础,对于理解和应用正定矩阵非常重要。