Matrice trasposta: differenze tra le versioni
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In [[matematica]], l'operatore di '''trasposizione''', che si denota con un apice o con una ''T'' ad esponente, associa ad una [[matrice]] la sua relativa '''trasposta''', ovvero la matrice il cui generico elemento con indici (''i,j'') è l'elemento con indici (''j,i'') della matrice originaria. In simboli: |
In [[matematica]], l'operatore di '''trasposizione''', che si denota con un apice o con una ''T'' ad esponente, associa ad una [[matrice]] la sua relativa '''trasposta''', ovvero la matrice il cui generico elemento con indici (''i, j'') è l'elemento con indici (''j, i'') della matrice originaria. In simboli: |
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:<math>\left(A^T\right)_{ij} = A_{ji},\quad \forall A \in \mathbf{K}^{m,n}, 1 \le i \le m, 1 \le j \le n</math> |
:<math>\left(A^T\right)_{ij} = A_{ji},\quad \forall A \in \mathbf{K}^{m,n}, 1 \le i \le m, 1 \le j \le n</math> |
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Idea di calcolo: ruotare la matrice <math>A</math> di 90° antiorario, dopodiché |
Idea di calcolo: ruotare la matrice <math>A</math> di 90° antiorario, dopodiché effettuare lo specchio di quest'ultima (nel primo esempio: la riga 2 rimane invariata, mentre la riga 1 e 3 vengono scambiate della matrice <math>A</math> ruotata di 90°). |
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== Proprietà == |
== Proprietà == |
Versione delle 17:13, 6 mag 2013
In matematica, l'operatore di trasposizione, che si denota con un apice o con una T ad esponente, associa ad una matrice la sua relativa trasposta, ovvero la matrice il cui generico elemento con indici (i, j) è l'elemento con indici (j, i) della matrice originaria. In simboli:
In pratica, la matrice trasposta si deve intendere come una matrice in cui le colonne diventano righe e le righe diventano colonne.
Esempi
Idea di calcolo: ruotare la matrice di 90° antiorario, dopodiché effettuare lo specchio di quest'ultima (nel primo esempio: la riga 2 rimane invariata, mentre la riga 1 e 3 vengono scambiate della matrice ruotata di 90°).
Proprietà
Se intendiamo la trasposta come una matrice di trasformazione, notiamo che: cioè otteniamo una matrice con le dimensioni invertite.
Valgono le seguenti proprietà:
- La trasposta della trasposta è la matrice stessa.
- La trasposta della somma di due matrici è uguale alla somma delle due matrici trasposte.
- L'ordine delle matrici si inverte per la moltiplicazione.
- Se c è uno scalare, la trasposta di uno scalare è lo scalare invariato.
- [solo per matrici quadrate] Il determinante della trasposta è uguale al determinante della matrice iniziale.
- Il prodotto scalare tra due vettori colonna a e b può essere calcolato come
- Se A ha solamente elementi reali, allora ATA è una matrice semidefinita positiva.
- La trasposta di una matrice invertibile è ancora invertibile e la sua inversa è la trasposta dell'inversa della matrice iniziale.
- Se A è una matrice quadrata, allora i suoi autovalori sono uguali agli autovalori della sua trasposta.
Osservazioni
- La trasposizione è definita su m ed n qualunque, ovvero sia su matrici quadrate che rettangolari e quindi anche su vettori. In particolare un vettore colonna trasposto è un vettore riga e viceversa.
- Una matrice che coincide con la propria trasposta è detta matrice simmetrica. La simmetricità della matrice è definita soltanto su matrici quadrate.
- Uno scalare può essere visto come un caso particolare di matrice simmetrica 1 × 1 ed è pertanto invariante alla trasposizione. Quindi, sebbene in generale date due matrici A e B di dimensioni opportune si abbia che
- l'operatore di trasposizione è lineare, ovvero, dati due scalari k ed l, vale
- Più in generale, dati N scalari ki ed N matrici di pari dimensioni Ai, vale
- dove Σ indica una sommatoria.
Trasposta di applicazioni lineari
Più in astratto, se e sono due spazi vettoriali di dimensione finita sullo stesso campo e è un'applicazione lineare allora possiamo definire l'applicazione duale di come la mappa , tra gli spazi duali e . Ora fissate due basi e di e rispettivamente, si dimostra che se è la matrice associata a rispetto tali basi allora la matrice associata a rispetto alle basi duali di e è proprio la trasposta di .