ماتریس متقارن
- مقطع تحصیلی: عمومی
رای دهی: 5 / 5
تعریف ماتریس متقارن: فرض کنید که A یک ماتریس مربعی از مرتبه \( n \) باشد. ماتریس A را متقارن گویند، هرگاه با ترانهاده اش برابر باشد یعنی داشته باشیم:
\( A^{T} = T \)
در واقع این عبارت بالا بیان می‌کند که در ماتریس متقارن A رابطه زیر بین داریه‌های ماتریس برقرار باشد.
\( \forall 1 \leq i , j \leq n ⇒ a_{ij} = a_{ji} \)
به زبان ساده تر این که وقتی یک ماتریس متقارن است، درایه‌های آن نسبت به قطر اصلی متقارن می‌باشند و برعکس اگر درایه های ماتریسی نسبت به قطر اصلی متقارن باشند آن ماتریس را ماتریس متقارن گوییم.
مثال ۱. کدام یک از ماتریسهای زیر متقارن هستند.
۱. \( A = \begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 2 & 0 & 1 \\ 3 & 1 & 5 \end{bmatrix} \)
ماتریس A متقارن است، زیرا در آن درایه‌ها نسبت به قطر اصلی متقارن می‌باشند.
۲. \( B = \begin{bmatrix} 5 & 3 & 0 \\ i & 0 & 1 \\ 0 & 1 & 0 \end{bmatrix} \)
ماتریس B متقارن نیست، زیرا در آن درایه‌ها نسبت به قطر اصلی متقارن نمی‌باشند.
مثال ۲. به ازای چه مقادیری از x و y ماتریس زیر متقارن است؟
\( A = \begin{bmatrix} 5 & 2 & 1 \\ x+y & 0 & 1 \\ y-x & 1 & 5 \end{bmatrix} \)
چون ماتریس A متقارن می‌باشد، در اینصورت درایه‌های این ماتریس باید نسبت به قطر اصلی متقارن باشند. پس با توجه به این موضوع که \( x+y = 2 , y-x =1\) لذا داریم:
⇒ \( x+y = 2 \rightarrow x = 2 - y \)
⇒ \( y = x+1 \rightarrow y = 2-y+1 \rightarrow 2y = 3 \rightarrow y = \frac{3}{2} \rightarrow x = - \frac{1}{2} \)
تمرین ۱. به ازای چه مقادری از \( x,y,z \) ماتریسهای زیر متقارن خواهند بود؟
۱. \( A = \begin{bmatrix} 1 & 5 & x+y \\ z & 2 & y \\ 1 & x & 0 \end{bmatrix} \)
۲. \( B= \begin{bmatrix} 0 & 5 & 0 \\ x+y & 1 & 2 \\ 0 & 2x+y & 3 \end{bmatrix} \)
۳. \( C = \begin{bmatrix} 5 & 2x+z & y \\ 1 & 0 & 1 \\ i & 2z & 0 \end{bmatrix} \)
