对角矩阵(外文名:diagonal matrix)是一个主对角线之外的元素皆为0的矩阵,常写为diag(a1,a2,...,an)。
对角矩阵可以认为是矩阵中最简单的一种,对角矩阵的运算包括和、差运算、数乘运算、同阶对角阵的乘积运算,且结果仍为对角阵。
基础定义
对角矩阵(diagonal matrix)是一个主对角线之外的元素皆为0的矩阵。对角线上的元素可以为0或其他值。对角线上元素相等的对角矩阵称为数量矩阵;对角线上元素全为1的对角矩阵称为单位矩阵。2
(1)对角矩阵形如:

图1
(2)对角矩阵可以记作:
。
(3)当
时,对角阵称为数量矩阵。
(4)当时,叫做单位矩阵,记作E,。3
应用举例
和差运算
同阶对角阵的和、差仍是对角阵,有:3

图2
数乘运算
数与对角阵的乘积仍为对角阵,有:3

图3
乘积运算
同阶对角矩阵的乘积仍为对角阵,且它们的乘积是可交换的,有:3

图4
矩阵条件
充要条件