Коварианты Фробениуса квадратной матрицы  — специальные многочлены, а именно проекторы , связанные с собственными значениями и векторами матрицы . Коварианты названы именем немецкого математика Фердинанда Фробениуса.

Каждый ковариант является проектором на собственное пространство, связанное с собственным значением . Коварианты Фробениуса являются коэффициентами формулы Сильвестра, которая выражает матричную функцию как матричный многочлен.

Формальное определение Пусть будет диагонализируемой матрицей с собственными значениями .

Ковариант Фробениуса для  — это матрица

По существу, это многочлен Лагранжа с матрицей в качестве аргумента. Если собственное значение простое, то, как матрица проецирования, не меняющая одномерного пространства, имеет единичный след.

Вычисление ковариантов

Коварианты Фробениуса матрицы могут быть получены из любого спектрального разложения матрицы , где не вырождена, а  — диагональная матрица с . Если не имеет кратных собственных значений, то пусть будет -м правым собственным вектором матрицы , то есть -м столбцом матрицы . Пусть будет -м левым собственным вектором (-й строкой матрицы ). Тогда .

Если имеет кратное собственное значение , то , где суммирование ведётся по всем строкам и столбцам, связанным с собственным значением .

Пример Рассмотрим матрицу

Матрица имеет два собственных значения: и . Следовательно, .

Соответствующее собственное разложение есть

Следовательно, коварианты Фробениуса, явственно являющиеся проекторами, есть

при этом

Заметим, что , что и требуется.

Примечания

Литература

Категория:Матрицы