版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们

[科普中国]-矩阵单位

科学百科
原创
科学百科为用户提供权威科普内容,打造知识科普阵地
收藏
简介

在线性代数中,单位矩阵,是一个的方形矩阵,其主对角线元素为1,其余元素为0。单位矩阵以表示;如果阶数可忽略,或可由前后文确定的话,也可简记为(或者E)。(在部分领域中,如量子力学,单位矩阵是以粗体字的1表示,否则无法与作区别。)

一些数学书籍使用(分别意为“单位矩阵”和“基本矩阵”),不过I更加普遍。

特别是单位矩阵作为所有阶矩阵的环的单位,以及作为由所有阶可逆矩阵构成的一般线性群的单位元(单位矩阵明显可逆,单位矩阵乘自己,仍是单位矩阵)。

这些阶矩阵经常表示来自维向量空间自己的线性变换,表示恒等函数,而不理会基。

有时使用这个记法简洁的描述对角线矩阵,写作:

也可以写作克罗内克尔δ记法:

克罗内克函数

在数学中,克罗内克函数(又称克罗内克δ函数、克罗内克δ)是一个二元函数,得名于德国数学家利奥波德·克罗内克。克罗内克函数的自变量(输入值)一般是两个整数,如果两者相等,则其输出值为1,否则为0。

克罗内克函数的值一般简写为

克罗内克函数和狄拉克δ函数都使用δ作为符号,但是克罗内克δ用的时候带两个下标,而狄拉克δ函数则只有一个变量。1

性质

根据矩阵乘法的定义,单位矩阵的重要性质为:

单位矩阵的特征值皆为1,任何向量都是单位矩阵的特征向量。具有重数。因为特征值之积等于行列式,所以单位矩阵的行列式为1。因为特征值之等于迹数,单位矩阵的迹为。2