QRDecomposition
给出数值矩阵 m 的 QR 分解. 结果为列表 {q,r},其中 q 是酉矩阵,r 是上三角矩阵.
更多信息和选项
- 原矩阵 m 等价于 ConjugateTranspose[q].r. »
- 对于非方阵的矩阵,q 的行正交. »
- 矩阵 r 中主对角线下方的元素为 0. »
- 设置 TargetStructure->"Structured",QRDecomposition[m] 会以结构化矩阵的形式返回矩阵 {q,r}.
- QRDecomposition[m,Pivoting->True] 产生列表 {q,r,p},其中 p 是一个置换矩阵,使得 m.p 等于 ConjugateTranspose[q].r. »
范例
打开所有单元关闭所有单元基本范例 (3)
范围 (11)
基本用法 (7)
对精确矩阵使用 QRDecomposition:
对符号矩阵使用 QRDecomposition:
特殊矩阵 (4)
选项 (4)
Pivoting (1)
QRDecomposition 满足 m.p==ConjugateTranspose[q].r:
TargetStructure (3)
设置 TargetStructure->"Dense",则 QRDecomposition 的结果是两个稠密矩阵的列表:
设置 TargetStructure->"Structured",则 QRDecomposition 的结果是包含一个 OrthogonalMatrix 和一个 UpperTriangularMatrix 的列表:
设置 Pivoting->True 且 TargetStructure->"Structured",则 QRDecomposition 的结果是包含一个 OrthogonalMatrix、一个 UpperTriangularMatrix 和一个 PermutationMatrix 的列表:
设置 TargetStructure->"Dense",则 QRDecomposition 的结果是两个稠密矩阵的列表:
设置 TargetStructure->"Structured",则 QRDecomposition 的结果是包含一个 UnitaryMatrix 和一个 UpperTriangularMatrix 的列表:
应用 (8)
QRDecomposition 的几何学 (4)
找到以下矩阵 的列空间的正交基,然后使用该基找到 的 QR 分解:
将 定义为 的第 列,将 定义为对应 Gram–Schmidt 基的第 个元素:
这与 QRDecomposition 给出的结果一样:
比较使用 Orthogonalize 和 QRDecomposition 为以下矩阵 找到的 QR 分解:
令 是对 的列应用 Orthogonalize 的结果:
这与 QRDecomposition 给出的结果一样:
比较对下列矩阵 使用 Orthogonalize 和 QRDecomposition 计算得到的 QR 分解:
令 是对 的复共轭列应用 Orthogonalize 的结果:
这与 QRDecomposition 给出的结果相同:
对于某些应用,可计算所谓的完整 QR 分解,其中 是方阵(因此是酉矩阵)并且 具有与输入矩阵相同的维度. 计算以下矩阵 的完整 QR 分解:
使用 NullSpace 求出 的行张成空间之外的向量,然后正交化完整集:
最小二乘和曲线拟合 (4)
使用 LeastSquares 验证结果:
计算 的 QR 分解,给出可逆的 ,因为 具有线性独立的行:
QRDecomposition 可用于找到数据的最佳拟合曲线. 思考以下数据:
使用 Fit 验证系数:
使用 Fit 验证系数:
属性和关系 (10)
m 等于 ConjugateTranspose[q].r:
QRDecomposition 计算分解,其中 和 有 MatrixRank[m] 行:
若 a 为 矩阵且 MatrixRank[a]==n,则其 QR 分解的 矩阵为酉矩阵:
若 a 为 矩阵且 MatrixRank[a]==m,则其 QR 分解的 矩阵为可逆:
而且,PseudoInverse[a]==Inverse[r].q:
Orthogonalize 可用于计算 QR 分解:
对于近似矩阵而言,则通常不同于 QRDecomposition 算出的矩阵:
LeastSquares 和 QRDecomposition 都可用于求解最小二乘问题:
除相位外, 的 Cholesky 分解与 的 QR 分解一样:
计算 CholeskyDecomposition[ConjugateTranspose[m].]m:
文本
Wolfram Research (1991),QRDecomposition,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/QRDecomposition.html (更新于 2024 年).
CMS
Wolfram 语言. 1991. "QRDecomposition." Wolfram 语言与系统参考资料中心. Wolfram Research. 最新版本 2024. https://reference.wolfram.com/language/ref/QRDecomposition.html.
APA
Wolfram 语言. (1991). QRDecomposition. Wolfram 语言与系统参考资料中心. 追溯自 https://reference.wolfram.com/language/ref/QRDecomposition.html 年