Дополнительные задачи
[7/0%]Звёздное произведение матрицы Адамара на саму себя даёт матрицу Белла
которая является унитарной матрицей. Заметим, что собственные значения матрицы Белла суть (дважды) и (дважды).
Найдите квадратные корни матрицы Белла, применяя спектральную теорему.
Примените спектральную теорему, чтобы найти косоэрмитову матрицу такую, что .
Пусть — нормальная матрица с собственными значениями и попарно ортонормированными собственными векторами (векторы-столбцы). Пусть — нормальная матрица с собственными значениями и попарно ортонормированными собственными векторами (векторы-столбцы). Тогда и можно записать в виде
Пусть . Используя спектральное разложение, вычислите .
Рассмотрим нормированные векторы
в . Найдите собственные значения и собственные векторы матрицы , не вычисляя .
Пусть — нормальная матрица размера с собственными значениями и попарно нормированными ортогональными собственными векторами (). Тогда
Покажите, что , .
Спектральная теорема для нормальных матриц размера над формулируется следующим образом: матрица нормальна тогда и только тогда, когда существует унитарная матрица размера и диагональная матрица такие, что . Используя эту теорему, докажите, что матрица
ненормальна.
Найдите все матрицы размера над , допускающие нормированные собственные векторы
с соответствующими собственными значениями и .
Рассмотрим ненормальную матрицу
с собственными значениями и и нормированными собственными векторами
Собственные векторы линейно независимы, но не ортонормированы. Вычислите и
Найдите . Обсудите результат. Является ли матрица нормальной?