正交矩阵的特点
1. **转置等于逆** :正交矩阵的转置等于它的逆矩阵,即 \\( Q^T Q = Q Q^T = I \\),其中 \\( Q^T \\) 是 \\( Q \\) 的转置,\\( I \\) 是单位矩阵。
2. **列向量正交且模长为1** :正交矩阵的列向量两两正交且每个列向量的模长(长度)为1。
3. **行向量正交且模长为1** :正交矩阵的行向量也两两正交且每个行向量的模长为1。
4. **单位长度保持性** :正交矩阵保持向量的长度不变,即对于任何非零向量 \\( \\mathbf{v} \\),有 \\( \\|Q\\mathbf{v}\\| = \\|\\mathbf{v}\\| \\)。
5. **旋转性** :正交矩阵只进行旋转或反射操作,不改变向量的角度。
6. **行列式值为±1** :正交矩阵的行列式 \\( \\det(Q) \\) 的绝对值为1,具体为1或-1。如果矩阵只包含旋转操作,则行列式为1;如果包含反射操作,则行列式为-1。
正交矩阵在数学和物理学中非常重要,因为它们代表了保持向量长度和角度不变的线性变换,这在诸如量子力学和相对论等地方中非常有用。
其他小伙伴的相似问题:
正交矩阵的行列式值为何为±1?
正交矩阵如何应用于量子力学?
正交矩阵与酉矩阵有何不同?