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對角矩陣是什麼意思

特殊的矩陣

對角矩陣是一種特殊的矩陣,其主對角線之外的元素全部爲零。

這種矩陣可以是方陣也可以是矩形矩陣,但在對角矩陣的情況下,所有非零元素都位於主對角線上。主對角線指的是從左上角到右下角的直線,其中i=j(即行和列的索引相等)。對角矩陣的一箇重要特性是它的秩等於矩陣的階數,這是因爲對角矩陣的秩由其非零主對角線上的元素數量決定,這個數量顯然等於矩陣的階數。對角矩陣的逆矩陣也是對角矩陣,這一點在解決線性方程組時尤其有用。

此外,對角線上元素相等的對角矩陣被稱爲數量矩陣,而對角線上元素全爲1的對角矩陣則被稱爲單位矩陣。對角矩陣的運算包括加法、減法、數乘以及同階對角陣的乘法,其結果仍爲對角矩陣。