2026a

# rsf2csf


将实数 Schur 形式变换为复数 Schur 形式

函数库: TyMath

# 语法

Tnew,Unew = rsf2csf(T,U)

# 说明

Tnew,Unew = rsf2csf(T,U) 将实矩阵 X 的 T,U = schur(X) 的输出从实数 Schur 形式变换为复数 Schur 形式。此操作变换 X 的特征值在 T 中的表示方式,并变换 U 以使 X = Unew*Tnew*Unew' 且 Unew'*Unew = I(size(X)[1],size(X)[2])。示例

在实数 Schur 形式中,T 在对角线上有实数特征值,复数特征值表示为沿主对角线的 2×2 实数分块:

这些分块表示的特征值是:

在复数 Schur 形式中,Tnew 是上三角矩阵且所有特征值(实数或复数)都在主对角线上:

# 示例

将实数 Schur 形式变换为复数 Schur 形式

对一个实矩阵应用 Schur 分解,然后变换矩阵因子,使特征值恰好在主对角线上。

创建一个实矩阵并计算 Schur 分解。U 因子是酉矩阵,因此 ,并且 T 因子是实数 Schur 形式,其复共轭特征值对表示为对角线上的 2×2 分块。

using TyMath
X = [1 1 1 3;1 2 1 1;1 1 3 1;-2 1 1 4];
T,U = schur(X)
T = 4×4 Matrix{Float64}:
4.81213  1.19723   -2.22729  -1.00674
0.0      1.92022   -3.04846  -1.83806
0.0      0.712929   1.92022   0.256561
0.0      0.0        0.0       1.34743

U = 4×4 Matrix{Float64}:
-0.491624  -0.489955  -0.633055  -0.342771
-0.497979   0.2403    -0.232494   0.800137
-0.675062   0.428792   0.423036  -0.425992
-0.233698  -0.719956   0.605168   0.246617

T 在对角线上有两个实数特征值,还有一个 2×2 分块表示一对复共轭特征值。

变换 U 和 T,使得 Tnew 是上三角矩阵,特征值在对角线上,并且 Unew 满足

Tnew,Unew = rsf2csf(T,U)
Tnew = 4×4 Matrix{ComplexF64}:
4.81213+0.0im   -0.969676+1.07781im     -0.521227+2.00513im         -1.00674+0.0im
0.0+0.0im        1.92022+1.47422im       2.33553-1.11022e-16im      0.111697+1.65472im
0.0+0.0im        0.0+0.0im               1.92022-1.47422im          0.800217+0.230971im
0.0+0.0im        0.0+0.0im               0.0+0.0im                  1.34743+0.0im

Unew = 4×4 Matrix{ComplexF64}:
-0.491624+0.0im  -0.275607-0.441085im   0.213307+0.569911im  -0.342771+0.0im
-0.497979+0.0im  -0.101219+0.216332im  -0.104617+0.209304im   0.800137+0.0im
-0.675062+0.0im   0.184173+0.386023im  -0.186679-0.380841im  -0.425992+0.0im
-0.233698+0.0im   0.263466-0.648145im   0.313441-0.544806im   0.246617+0.0im

# 输入参数

T - Schur 形式
矩阵

Schur 形式,指定为 T,U = schur(X) 返回的矩阵。矩阵 T 满足 X = UTU'。Schur 形式在对角线上有实数特征值,复数特征值表示为沿主对角线的 2×2 实数分块。

数据类型: Int | Float64 | Float32 | Float16

复数支持:

U - 酉矩阵
矩阵

酉矩阵,指定为由 T,U = schur(X) 返回的矩阵。矩阵 U 满足 U'*U = I(size(X))。

数据类型: Int | Float64 | Float32 | Float16

数支持:

# 输出参数

Tnew - 变换后的 Schur 形式
矩阵

变换后的 Schur 形式,以矩阵形式返回。Tnew 是上三角矩阵,X 的特征值在对角线上,且它满足

Unew - 变换后的酉矩阵
矩阵

变换后的酉矩阵,以矩阵形式返回。矩阵 Unew 满足 Unew'*Unew = I(size(X)[1],size(X)[2])

# 提示

您可以使用 ordeig 从 Schur 分解的结果中获得与 rsf2csf 相同的特征值排序。不过,rsf2csf 还返回 Schur 矩阵 T 和 Schur 向量矩阵 U 的余数,并变换为复数表示。

# 另请参阅

schur | cdf2rdf | ordeig