反对称变换
线性变换
反对称变换(anti-symmetric transformation)是一种线性变换,设V是欧氏空间,σ是V的线性变换,若对任意α,β∈V,有(σ(α),β)=-(α,σ(β)),则称σ为V的反对称变换。反对称变换对于有限维欧氏空间V的任意标准正交基的矩阵是实反对称矩阵,即为满足条件A′=-A的实矩阵;反之,若线性变换关于V的标准正交基的矩阵是反对称的,则σ是反对称变换,反对称变换的特征值或是零,或是纯虚数
基本介绍
针对对称变换,我们把欧氏空间中对任意,满足的线性变换叫做反对称变换。
【例1】在欧氏空间R2中,规定线性变换σ为,证明:σ是反对称变换。
证明: 因为对任意,有:
于是,
所以,
故σ是反对称变换。
反对称变换的性质
根据反对称变换的定义,可以证得反对称变换的以下一些性质:
定理1 欧氏空间V的线性变换σ是反对称变换的充分必要条件是σ关于V的标准正交基的矩阵是反对称矩阵
证明 设是V的组标准正交基,且
于是,.
所以,σ是反对称变换的充分必要条件是,即σ关于V的标准正交基f内矩阵是反对称矩阵。
性质1 设σ是欧氏空间V的反对称变换,如果V1是σ的不变子空间,则也是σ的不变子空间。
证明 对任意的向量,有而V1是σ的不变子空间,所以,故,于是得.因此,即是σ的不变子空间。
性质2 设σ是欧氏空间V的反对称变换,则σ的特征根是零或纯虚数。
证明 设σ是欧氏空间V的反对称变换,A是σ关于V的某个标准正交基
矩阵,是A的任一特征根,α是属于特征根的特征向量,则有:
一方面,另一方面,有:
所以,但,从而,故反对称实矩阵的特征根是零或纯虚数,即σ的特征根是零或纯虚数。
和对称变换一样,因反对称变换与反对称矩阵一一对应,所以反对称变换所具有的性质,反对称矩阵都具有,这里从略。
参考资料
最新修订时间:2022-08-26 11:08
目录
概述
基本介绍
反对称变换的性质
参考资料