定义:A是n阶方阵,如果对任何非零向量x,都有
>0,其中
表示x的转置,就称A为正定矩阵。
-
正定矩阵的行列式恒为正;
-
实对称矩阵AA正定当且仅当AA与单位矩阵合同;
-
两个正定矩阵的和是正定矩阵;
-
正实数与正定矩阵的乘积是正定矩阵。
根据正定矩阵的定义及性质,判别对称矩阵A的正定性有两种方法:
求出A的所有特征值。若A的特征值均为正数,则A是正定的;若A的特征值均为负数,则A为负定的。
计算A的各阶顺序主子式。若A的各阶顺序主子式均大于零,则A是正定的;若A的各阶顺序主子式中,奇数阶主子式为负,偶数阶为正,则A为负定的。
2.半正定矩阵
若所有特征值均不小于零,则称为半正定。
定义:设A是实对称矩阵。如果对任意的实非零列向量x有
≥0,就称A为半正定矩阵。
对于半正定矩阵来说,相应的条件应改为所有的主子式非负。顺序主子式非负并不能推出矩阵是半正定的。
性质:
-
半正定矩阵的行列式是非负的;
-
两个半正定矩阵的和是半正定的;
-
非负实数与半正定矩阵的数乘矩阵是半正定的。
3.两个
正定矩阵
的和为
正定矩阵
(两个
正定矩阵
的乘积不一定是
正定矩阵
)一、
正定矩阵
的
定义
:若矩阵A是n阶方阵,并且它的二次型大于0,即。5.实对称矩阵A正定当且仅当A与单位矩阵合同。4.正数乘以
正定矩阵
结果仍然为
正定矩阵
。6.
正定矩阵
A的一切顺序主子式均为正。1.
正定矩阵
的所有特征值都为正数。7.
正定矩阵
A的一切主子式均为正。2.
正定矩阵
行列式为正数。则矩阵A是
正定矩阵
。
在众多的机器学习模型中,线性代数的身影无处不在,当然,我们也会时常碰到线性代数中的
正定矩阵
和
半正定矩阵
。例如,多元正态分布的协方差矩阵要求是半正定的。--------------×--------------×--------------1. 基本的
定义
正定和半正定这两个词的英文分别是positive definite和positive semi-definite,其中,definite是一个形容...
在线性代数里,
正定矩阵
(positive definite matrix) 有时会简称为正定阵。
定义
:AA是n阶方阵,如果对任何非零向量xx,都有xTAx>0x^TAx> 0,其中xTx^T 表示xx的转置,就称AA
正定矩阵
。
正定矩阵
的行列式恒为正;
实对称矩阵AA正定当且仅当AA与单位矩阵合同;
两个
正定矩阵
的和是
正定矩阵
;
正实数与
正定矩阵
的乘积是
正定矩阵
。
矩阵是否正定/负定、半正定/半负定的
判断
一、常用
定义
正定矩阵
:一个n阶的实对称矩阵M是正定的的条件是当且仅当对于所有的非零实系数向量z,都有z’Mz>0,其中z’表示z的转置;
负定矩阵:一个n阶的实对称矩阵M是正定的的条件是当且仅当对于所有的非零实系数向量z,都有z’Mz>0,其中z’表示z的转置;
半正定矩阵
:一个n阶的实对称矩阵M是正定的的条件是当且仅当对于所有的非零实系数向量z,都有z’Mz≥0,其中z’表示z的转置;
半负定矩阵:一个n阶的实对称矩阵M是正定的的条件是当且仅当对于所
正定和半正定这两个词的英文分别是positive definite和positive semi-definite,其中,definite是一个形容词,表示“明确的、确定的”等意思。
【
定义
1】给定一个大小为的实对称矩阵,若对于任意长度为的非零向量,有恒成立,则矩阵是一个
正定矩阵
。
【例1】单位矩阵是否是
正定矩阵
?
解:设向量为非零向量,则
故,单位矩阵...
有4个途径可以判定该矩阵是否是
正定矩阵
(注意这个矩阵的4个元素中有2个b,这是因为
正定矩阵
是对称矩阵,如果A的次对角线的元素不相等,A就不是对称的,也就没有必要进一步判定是否是正定的):
所有特征值大于0,λ1>0,λ2>...
给定一个大小为 n×n 的实对称矩阵 A ,若对于任意长度为 n 的非零向量 X,有 XTAX≥0 恒成立,则矩阵 A 是一个
半正定矩阵
。
仔细看一下上面的
定义
可以看到两种矩阵的唯一区别就是正定要求是大于0
定义
:若对域 Ω\OmegaΩ 中所有的非零向量 x\boldsymbol{x}x,恒有 V(x)>0V(\boldsymbol{x})>0V(x)>0,且在 x=0\boldsymbol{x}=0x=0 处有 V(0)=0V(0)=0V(0)=0,则称标量函数 V(x)V(\boldsymbol{x})V(x) 在域 Ω\OmegaΩ 内是正定的,V(x)V(\boldsymbol{x})V(x) 是正定的简记为 V(x)>0V(\boldsymbol{x})>0V