单位矩阵
单位矩阵
!style=" text-align: left; background: #DCF0FF; font-size: 90%;"|线性空间与线性变换
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在线性代数中,formula_1阶单位矩阵,是一个formula_2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formula_3表示;如果阶数可忽略,或可由前后文确定的话,也可简记为formula_4(或者formula_5)。
formula_6
一些数学书籍使用formula_7和formula_5(分别意为「单位矩阵」和「基本矩阵」),不过formula_4更加普遍。
特别是单位矩阵作为所有formula_1阶矩阵的环的单位,以及作为由所有formula_1阶可逆矩阵构成的一般线性群formula_12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formula_1阶矩阵经常表示来自formula_1维向量空间自己的线性变换,formula_3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:
formula_16
也可以克罗内克尔δ记法写作:
formula_17
性质.
根据矩阵乘法的定义,单位矩阵formula_3的重要性质为:
formula_19且formula_20
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 formula_1。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formula_1。