3。1 定义及相关定理
设A=为n阶方阵,记A*=,即取共轭同时转置。若A*=A,则称A是一个Hermite矩阵。当A为实矩阵时,Hermite就是实对称矩阵[2]。
Hermite矩阵具有许多类似于实对称矩阵的重要性质。
定理3。1。1[2]设A为n阶Hermite阵,则
(1)A的所有特征值都是实数;
(2)存在一个酉阵U,即U满足U*U=In,使得U*AU=diag(),
即Hermite阵一定酉相似于对角阵。
推论3。1。1[2] 设A为n阶Hermite矩阵,x为n1向量,
那么存在酉阵U,使得酉变换y=U*x把二次型x*Ax化为平方和
=,
其中B=diag()。
类似的,我们可以来定义正定的和半正定Hermite阵。
设A为n阶Hermite矩阵,
若对任意的x∈Cn,x*Ax≥0,则称A是半正定的。记作A≥0。
若进一步,x*Ax=0,当且仅当x=0,则称A为正定的,记为A>0。
定理3。1。2[8] 设A为n阶Hermite阵,则A≥0当且仅当下列条件之一成立[6]:
(1)A的所有特征值为非负;