# Podobnost matic, jejich vlastnosti, Jordanův kanonický tvar matice ## Podobnost matic, jejich vlastnosti Matice $A$ a $B$ jsou podobné, jestli existuje matice $T$ taková, aby platilo $A = T^{-1}BT$. - pokud je A podobná B, je zároveň B podobná A, platí tedy i: - $TA = BT$ - $TAT^{-1} = B$ - každá matice je podobná sama sobě ($T$ by byla jednotková matice $I$) - matice $A$ řádu $n$ je podobná diagonální matici, právě když $A$ má lin. nezávislou množinu $n$ vlastních vektorů - Pokud jsou matice A a B podobné, mají **stejné charakteristické polynomy i spektra**. - Matice A, B jsou podobné právě tehdy, když jsou maticemi téhož lineárního operátoru (v různých bázích) ### Diagonalizace Matice NxN je diagonalizovatelná právě když - má N lineárně nezávislých vlastních vektorů - má různá vlastní čísla - je symetrická nebo jednotková K diagonalizaci matice A stačí najít množinu n lineárně nezávislých vlastních vektorů, tedy **vlastní čísla mohou být i vícenásobná**. Pro k-násobné vl. číslo musí platit, že $dim(Ker(\mathbb{L})) = k$. Na diagonále diagonální matice jsou vlastní čísla ve stejném pořadí, jako vlastní vektory v matici ### Nediagonalizovatelné matice Taková matice je potom podobná tzv. blokově diagonální matici, nazývané Jordanův diagonální tvar. Skládá se z jednotlivých bloků, které se nazývají Jordanovy bloky. Jordanův blok vypadá takto: $\begin{bmatrix}\lambda & 1 & 0\\0 & \lambda & 1\\0 & 0 & \lambda\end{bmatrix}$ - na diagonále má vlastní čísla, nad ní čísla 1 - každý blok odpovídá nějakému vl. číslu ## Jordanův kanonický tvar matice - skládá se z Jordanových bloků - každý blok odpovídá nějakému vl. číslu - jednomu vlastnímu číslu může odpovídat jeden i více bloků - rozměry J. bloku mohou být i 1x1