Для матрицы
найти сингулярные числа и получить сингулярное и полярное разложения.
Решение
Сингулярные числа матрицы
- это квадратные корни из собственных значений матрицы

Таким образом, сингулярные числа равны
. Сингулярное разложение матрицы имеет вид
, где
- ортогональные матрицы,

- диагональная матрица с сингулярными числами на главной диагонали. Матрицы
строятся с помощью сингулярных базисов. Матрица
- симметричная и у нее существует ортонормированный базис из собственных векторов. В нашем случае это
Он образует первый сингулярный базис. Второй сингулярный ортонормированный базис образуют векторы

Столбцы матрицы
образуют координаты второго сингулярного базиса, а столбцы матрицы
- первого сингулярного базиса. Имеем
,
Поэтому сингулярное разложение матрицы
имеет вид

Полярное разложение матрицы
- это ее представление в виде произведения
, где
- эрмитова (симметричная) матрица, а
- ортогональная матрица. Его можно получить из сингулярного разложения:
Итак, полярное разложение имеет вид

Задачи для самостоятельного решения
1. Для матрицы
найти сингулярные числа и получить сингулярное и полярное разложения.
2. Для матрицы
найти сингулярные числа и получить сингулярное и полярное разложения.