Для матрицы
найти сингулярные числа и получить сингулярное и полярное разложения.
Решение
Сингулярные числа матрицы
- это квадратные корни из собственных значений матрицы
![](https://konspekta.net/studopediainfo/baza8/4846556023100.files/image184.gif)
Таким образом, сингулярные числа равны
. Сингулярное разложение матрицы имеет вид
, где
- ортогональные матрицы,
![](https://konspekta.net/studopediainfo/baza8/4846556023100.files/image192.gif)
- 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
![](https://konspekta.net/studopediainfo/baza8/4846556023100.files/image199.gif)
Столбцы матрицы
образуют координаты второго сингулярного базиса, а столбцы матрицы
- первого сингулярного базиса. Имеем
,
Поэтому сингулярное разложение матрицы
имеет вид
![](https://konspekta.net/studopediainfo/baza8/4846556023100.files/image207.gif)
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
![](https://konspekta.net/studopediainfo/baza8/4846556023100.files/image217.gif)
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.