在线性代数和矩阵论中,两个矩阵之间的等价是一种矩阵之间的等价关系。假设有两个m \times n 的矩阵,记作A和B。它们之间等价当且仅当存在两个可逆的方块矩阵:n \times n 的矩阵P以及m \times m 的矩阵Q,使得
\mathbf{A} = \mathbf{QBP}
这时称两个矩阵A和B是等价矩阵。矩阵之间的等价和矩阵的相似关系有所不同。如果两个矩阵A和B相似,那么它们一定是等价矩阵,因为按照矩阵相似的定义,可以找到一个可逆矩阵P,使得
\mathbf{A} = \mathbf{PB}\mathbf{P}^{-1}
由于其中的P-1也是可逆的矩阵,所以A和B相似必然推出它们等价。但是,等价的矩阵不一定是相似的。首先相似的两个矩阵必须是大小相同的两个方块矩阵,而等价矩阵则没有这个要求。其次,即使两个等价矩阵都是同样大小的方阵,\mathbf{A} = \mathbf{PBQ} 中用到的Q也不一定是P的逆矩阵。
性质
等价矩阵是矩阵集合\mathcal{M}_{m,n}(\mathbf{R})中的一种等价关系。
两个矩阵等价当且仅当:
- 其中一者能够经过若干次初等行或列变换变成另一者。
- 它们有相同的秩。
参见
*相似矩阵
*合同矩阵
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