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正交单位化通常在处理实对称矩阵的特征向量时进行,具体步骤如下:
特征值和特征向量
对于实对称矩阵,不同特征值的特征向量是正交的。
如果特征值相等,需要对这些特征向量进行正交化处理,这通常通过施密特正交化过程完成。
正交化处理
如果特征值不相等,则不需要正交化处理,只需要对特征向量进行单位化。
如果特征值相等,需要先对特征向量进行正交化处理,然后再进行单位化。
单位化处理
单位化是将特征向量的长度(或范数)标准化为1,使得每个向量的长度相等。
单位化后的特征向量组中,向量的内积为0,向量与自身的内积为1。
正交矩阵
在求正交矩阵时,需要保证矩阵的列向量两两正交且每列元素平方和为1,即列向量是单位化的。
正交矩阵的转置等于其逆,利用正交矩阵可以使原矩阵对角化。
总结来说,正交单位化是在求出实对称矩阵的特征值和特征向量后,对特征向量进行正交化处理和单位化处理的过程,以便于后续使用这些特征向量进行正交变换或对角化等操作。