定义

有一类矩阵,如对角矩阵、实对称矩阵()、实反对称矩阵()、厄米特矩阵()、反厄米特矩阵()、正交矩阵()以及酉矩阵()等,都有一个共同的性质:。为了能够用统一的方法研究他们的相似标准型,我们引入正规矩阵的概念。

,且,则称为正规矩阵。

当正规矩阵的全部特征值为实数时,是厄米特矩阵;

当正规矩阵的全部特征值为零或虚数时,是反厄米特矩阵;

当正规矩阵的全部特征值的模为1时,是酉矩阵。

上面提到的几个特殊矩阵都是正规矩阵,但正规矩阵并不限于以上几种。如也是正规矩阵,但并不属于上述几种矩阵。1

性质①矩阵为正规矩阵的充要条件是:存在酉矩阵,使得酉相似于对角矩阵,即

其中是矩阵的特征值。

为正规矩阵,则与酉相似的矩阵都是正规矩阵;

为正规矩阵,则必有个线性无关的特征向量;

为正规矩阵,则的属于不同特征值的特征子空间是互相正交的。2