Similarity Transformation

释义 Definition

相似变换：在线性代数中，指用可逆矩阵 \(P\) 对矩阵 \(A\) 做变换 \(A' = P^{-1}AP\)。这种变换不改变矩阵的本质谱性质（如特征值、迹、行列式），常用于换基、把矩阵化为更容易处理的形式（如对角化或若尔当标准形）。
（注：在更广义语境里也可指“保持某些结构不变的变换”，但最常见的是上述矩阵意义。）

发音 Pronunciation (IPA)

/ˌsɪməˈlærɪti trænzfəˈmeɪʃən/

例句 Examples

In linear algebra, we use a similarity transformation to change the basis of a matrix.
在线性代数中，我们用相似变换来改变矩阵的基（换基）。

By applying a similarity transformation, the operator can be put into a simpler form while preserving its eigenvalues.
通过施加相似变换，可以把算子写成更简单的形式，同时保持其特征值不变。

词源 Etymology

similarity 来自拉丁语 similis（“相似的”），强调“相似/同类”；transformation 来自拉丁语 transformare（“改变形状/形式”）。组合成 similarity transformation，字面意思是“使之处于相似关系的变换”。在线性代数中，“相似”特指两矩阵通过 \(P^{-1}AP\) 关联，表示它们是同一线性变换在不同基下的表示。

相关词 Related Words

• Conjugation
• Change Of Basis
• Diagonalization
• Eigenvalue
• Eigenvector
• Jordan Form
• Similarity
• Matrix

文学与著作 Literary Works

• Linear Algebra and Its Applications（Gilbert Strang）：在讨论换基、特征值与对角化时常用到“similarity transformation”的概念。
• Matrix Analysis（Roger A. Horn & Charles R. Johnson）：矩阵相似、谱不变量与相关定理中频繁出现该术语。
• Mathematical Methods for Physicists（Arfken, Weber & Harris）：在量子力学与算符方法中，常用相似变换来简化算符表示而保持谱性质。