【机器学习|数学基础】Mathematics for Machine Learning系列之矩阵理论(21):常用方阵函数的一些性质

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5.5 常用方阵函数的一些性质

性质1

对任意的 A ∈ C n × n A\in C^{n×n} ACn×n,都有

d d z e A z = A ⋅ e A z = e A z ⋅ A \frac{d}{dz}e^{Az}=A\cdot e^{Az}=e^{Az}\cdot A dzdeAz=AeAz=eAzA

性质2

A , B ∈ C n × n A,B\in C^{n×n} A,BCn×n,且 A B = B A AB=BA AB=BA,则

e A z ⋅ B = B e A z e^{Az}\cdot B=Be^{Az} eAzB=BeAz

性质3

A , B ∈ C n × n A,B\in C^{n×n} A,BCn×n,且 A B = B A AB=BA AB=BA,则

e A ⋅ e B = e B ⋅ e A = e A + B e^{A}\cdot e^{B}=e^{B}\cdot e^{A}=e^{A+B} eAeB=eBeA=eA+B

性质4

对任意 A ∈ C n × n A\in C^{n×n} ACn×n,有

e i A = c o s A + i s i n A e^{iA}=cosA + isinA eiA=cosA+isinA

c o s A = 1 2 ( e i A + e − i A ) cosA=\frac{1}{2}(e^{iA}+e^{-iA}) cosA=21(eiA+eiA)

s i n A = 1 2 i ( e i A − e − i A ) sinA=\frac{1}{2i}(e^{iA}-e^{-iA}) sinA=2i1(eiAeiA)

c o s ( − A ) = c o s ( A ) cos(-A)=cos(A) cos(A)=cos(A)

s i n ( − A ) = − s i n ( A ) sin(-A)=-sin(A) sin(A)=sin(A)

性质5

对任意的 A , B ∈ C n × n A,B\in C^{n×n} A,BCn×n,且 A B = B A AB=BA AB=BA,有

c o s ( A + B ) = c o s A c o s B − s i n A s i n B cos(A+B)=cosAcosB-sinAsinB cos(A+B)=cosAcosBsinAsinB

s i n ( A + B ) = s i n A c o s B + c o s A s i n B sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB

性质6

对任意 A ∈ C n × n A\in C^{n×n} ACn×n

s i n 2 A + c o s 2 A = E sin^2A+cos^2A=E sin2A+cos2A=E

性质7

对任意 A ∈ C n × n A\in C^{n×n} ACn×n

s i n ( A + 2 π E ) = s i n A sin(A+2\pi E)=sinA sin(A+2πE)=sinA

c o s ( A + 2 π E ) = c o s A cos(A+2\pi E)=cosA cos(A+2πE)=cosA

结语

说明:

  • 参考于 课本《矩阵理论》
  • 配合书中概念讲解 结合了自己的一些理解及思考

文章仅作为学习笔记,记录从0到1的一个过程

希望对您有一点点帮助,如有错误欢迎小伙伴指正

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