约当标准形
块大小分拆
固定一个特征值 lambda。它的约当块有各种大小,若把这些大小按递减排列,就得到代数重数的一个分拆——把这个整数拆成若干正整数之和的一种方式。这个分拆是 lambda 在矩阵中如何安放的完整组合指纹。
具体地,若 lambda 的代数重数为 a,其约当块大小为 k_1 >= k_2 >= ... >= k_r >= 1,则 k_1 + k_2 + ... + k_r = a。部分的个数 r 是几何重数(每块一个特征向量),最大的部分 k_1 是 lambda 的指标——使 ker(A - lambda*I)^k 不再增大的最小幂次。这串大小有时称为塞格雷特征(Segre characteristic)。
为何分拆才是正确的对象:它恰好刻画了相似变换对 lambda 所保留的数据,不多不少。两个矩阵在 lambda 处一致,当且仅当它们在那里给出相同的分拆。在 lambda 处可对角化,意味着分拆全是 1(a = 1 + 1 + ... + 1)。
你从不需要猜分拆:它由幂 (A - lambda*I)^k 的秩(等价地,零度)通过秩跳跃公式算出。韦尔特征不过是同一个分拆从其共轭(转置)形状来看的样子。
a = 5, blocks 3 + 1 + 1 -> partition (3,1,1), geometric mult = 3, index = 3
代数重数为 5 的特征值,有一个大小 3 的块和两个大小 1 的块:分拆 (3,1,1)。
a 的分拆个数决定了 lambda 可能有多少种不同的约当结构;例如 a = 3 允许 3、2+1、1+1+1。
又称
另见