半正定矩陣

線性代數中的概念之一

對一般的矩陣來說,要把矩陣化成標準型才可以這樣說。一個矩陣是正定的是指該矩陣對應的實二次型f(x1,x2,...,xn)對任意的一組不全為零的實數c1,c2,...,cn都有f(c1,c2,...,cn)>0.

基本概述


定義一個 × 的 埃爾米特矩陣 是 正定的當且僅當對於每個非零的復向量,都有 *Mz > 0,則稱M為 正定矩陣,其中z* 表示 的 共軛轉置。當 *Mz > 0弱化為 *Mz≥0時,稱 是 半正定矩陣由於 是 埃爾米特矩陣,經計算可知,對於任意的復 向量, *Mz必然是 實數,從而可以與0比較大小.
與 正定矩陣相對應,一個 × 的 埃爾米特矩陣 是 負定矩陣,當且僅當對非零的復 向量 都有: *Mz < 0.
具有 對稱矩陣A的二次型f=x'Ax
如果對任何 非零向量x,都有x'Ax≥0(或x’Ax≤0)成立,且有非零向量x0,使x0'Ax0=0,則稱f為半 正定(半負定)二次項,矩陣A稱為(半 負定矩陣)

判定標準


1、對於 半正定矩陣來說,相應的條件應改為所有的 主子式非負。順序主子式非負並不能推出 矩陣是半 正定的。比如以下例子:
2、半正定矩陣
定義:設A是 實對稱矩陣。如果對任意的實非零 列矩陣X有X *A*X≥0,就稱A為 半正定矩陣。
3、A∈Mn(K)是 半正定矩陣的充要條件是:A的所有 主子式大於或等於零。