矩陣方程英文解釋翻譯、矩陣方程的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 matrix equation
分詞翻譯:
矩陣的英語翻譯:
matrix
【計】 matrix
【化】 matrix
【經】 matrices; matrix
方程的英語翻譯:
equation
專業解析
矩陣方程(Matrix Equation)是線性代數中的核心概念,指以矩陣為變量的數學等式,通常表現為形如( AX = B )的表達式,其中( A )、( X )、( B )均為矩陣,且( A )和( B )已知,( X )為待求解變量。這類方程在工程、物理學和計算機科學中廣泛應用,例如控制系統設計、圖像處理和機器學習中的參數優化。
從漢英詞典角度解釋,矩陣方程對應的英文術語為“matrix equation”,其數學定義強調矩陣運算的規則性。例如,當系數矩陣( A )可逆時,解可表示為( X = A^{-1}B )。若方程無解或存在多解,則需通過廣義逆矩陣或奇異值分解等高級方法處理。
權威性來源參考:
- 《線性代數及其應用》(David C. Lay 著)詳細描述了矩陣方程的理論基礎和解法分類。
- 麻省理工學院(MIT)開放課程《線性代數》公開課材料中,以工程案例解析了矩陣方程的實際意義。
- 數學學術資源網站“MathWorld”從代數結構角度定義了矩陣方程的形式化條件。
網絡擴展解釋
矩陣方程是數學中一類以矩陣為未知數的方程,常見于線性代數、工程計算和物理建模等領域。其核心特點是方程中的未知量不再是單個數值,而是整個矩陣。以下是詳細解釋:
1.基本形式
矩陣方程的一般形式為:
$$
Amathbf{X} = B quad text{或} quad mathbf{X}A = B
$$
其中:
- ( A ) 和 ( B ) 是已知矩陣,
- ( mathbf{X} ) 是待求的未知矩陣。
2.常見類型
- 線性矩陣方程:如 ( Amathbf{X} + mathbf{X}B = C )(西爾維斯特方程),用于控制系統和信號處理。
- 非線性矩陣方程:如裡卡提方程 ( mathbf{X}A + A^Tmathbf{X} - mathbf{X}BR^{-1}B^Tmathbf{X} + Q = 0 ),常見于最優控制問題。
3.解法
- 直接求逆法:若 ( A ) 可逆,解為 ( mathbf{X} = A^{-1}B )。
- 矩陣分解:通過LU分解、QR分解等簡化計算。
- 向量化技巧:将矩陣方程轉換為線性方程組,利用克羅内克積(Kronecker product)表達為 ( (I otimes A)text{vec}(mathbf{X}) = text{vec}(B) )。
4.應用場景
- 控制系統:狀态空間模型中求解反饋矩陣。
- 圖像處理:通過矩陣方程實現圖像變換(如仿射變換)。
- 量子力學:薛定谔方程中的哈密頓矩陣求解。
5.解的存在性
解的存在需滿足維度匹配和秩條件。例如,方程 ( Amathbf{X} = B ) 有解當且僅當 ( text{rank}(A) = text{rank}([A mid B]) )。
若需進一步了解具體算法(如疊代法求解大規模稀疏矩陣方程),可結合實際問題補充說明。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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