基本介紹
針對對稱變換,我們把歐氏空間中對任意 ,滿足 的線性變換 叫做反對稱變換。
【例1】在歐氏空間R 中,規定線性變換σ為 ,證明:σ是反對稱變換。
證明: 因為對任意 ,有:
於是,
所以,
故σ是反對稱變換。
反對稱變換的性質
根據反對稱變換的定義,可以證得反對稱變換的以下一些性質:
定理1 歐氏空間V的線性變換σ是反對稱變換的充分必要條件是σ關於V的標準正交基的矩陣是反對稱矩陣。
證明 設 是V的組標準正交基,且
於是, .
所以,σ是反對稱變換的充分必要條件是 ,即σ關於V的標準正交基f內矩陣是反對稱矩陣。
性質1 設σ是歐氏空間V的反對稱變換,如果V是σ的不變子空間,則也是σ的不變子空間。
證明 對任意的向量 ,有 而V是σ的不變子空間,所以 ,故 ,於是得 .因此 ,即 是σ的不變子空間。
性質2 設σ是歐氏空間V的反對稱變換,則σ的特徵根是零或純虛數。
證明 設σ是歐氏空間V的反對稱變換,A是σ關於V的某個標準正交基的
矩陣, 是A的任一特徵根,α是屬於特徵根 的特徵向量,則有:
一方面, 另一方面,有:
所以 ,但 ,從而 ,故反對稱實矩陣的特徵根是零或純虛數,即σ的特徵根是零或純虛數。
和對稱變換一樣,因反對稱變換與反對稱矩陣一一對應,所以反對稱變換所具有的性質,反對稱矩陣都具有,這裡從略 。