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yaoshuiyun

新虫 (初入文坛)

[求助] 求问正交矩阵的维数以及表示 已有1人参与

弱弱的求助,一个n*n的正交矩阵的维数是n*(n-1)/2,那么怎么用n*(n-1)/2个变量表示一个n*n的矩阵呢?
现在知道n=3的情况,用(3-1)*3/2=3个数来表示,如附件所示,求n=4和n=5的情况,工科小硕万分感谢,拜托拜托。

求问正交矩阵的维数以及表示
捕获.PNG
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hank612

至尊木虫 (著名写手)

http://www.bio21.bas.bg/ibf/dpb_ ... /CD_IM_2012_AIP.pdf

http://stanford.edu/~rezab/nips2 ... ted/coordescent.pdf

http://www.wikiwand.com/en/Euler ... extrinsic_rotations

https://en.wikipedia.org/wiki/Rotation_matrix
截图从理论到实践都告诉我们如何将 SO(n)分解为n(n−1)/2 个Givens 矩阵的乘积,你自己搜搜关键词,看看对n=4,5 有没有实例操作。
求问正交矩阵的维数以及表示-1
Givens rotation compositon.png

We_must_know. We_will_know.
2楼2015-12-27 12:44:05
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getengqing

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
如果:AA'=E(E为单位矩阵,A'表示“矩阵A的转置矩阵”。)或A′A=E,则n阶实矩阵A称为正交矩阵
这个矩阵中A与A'的积不是单位矩阵,显然不是正交矩阵。另外,可一眼看出A的行(或列)向量组都不是单位向量,所以A不是正交组阵。
1.方阵A正交的充要条件是A的行(列)向量组是单位正交向量组;

2.方阵A正交的充要条件是A的n个行(列)向量是n维向量空间的一组标准正交基;

3.A是正交矩阵的充要条件是:A的行向量组两两正交且都是单位向量;

4.A的列向量组也是正交单位向量组。

5.正交方阵是欧氏空间中标准正交基到标准正交基的过渡矩阵
一起交流学习/分享优秀资源
3楼2015-12-27 18:11:54
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yaoshuiyun

新虫 (初入文坛)

引用回帖:
2楼: Originally posted by hank612 at 2015-12-27 12:44:05
http://www.bio21.bas.bg/ibf/dpb_files/im/mladenovpub/CD_IM_2012_AIP.pdf

http://stanford.edu/~rezab/nips2013workshop/accepted/coordescent.pdf

http://www.wikiwand.com/en/Euler_angles#/Euler_angle ...

大神,能不能帮看看n=4的结果,有没有可能显式地表示出来,还是没看懂==
4楼2015-12-27 20:05:36
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hank612

至尊木虫 (著名写手)

引用回帖:
4楼: Originally posted by yaoshuiyun at 2015-12-27 20:05:36
大神,能不能帮看看n=4的结果,有没有可能显式地表示出来,还是没看懂==...

http://www.cs.nthu.edu.tw/~cherung/teaching/2011anm/note07.pdf

这篇文章的第二,第三页非常清晰地给出了操作步骤。

基本上,一个n维单位向量由它与n个坐标轴的夹角唯一确定, 而作一次Givens rotation可以使向量旋转到(在指定的坐标轴上投影为零)。 所以当一个n维单位向量经过依次(n-1)个 Givens rotation, 垂直x2,...,xn 这(n-1)个坐标轴以后,自然等于(1,0,0...,0)。 经过这(n-1)个Givens矩阵作用后, O(n) 就转化成第一行为(1,000),(于是第一列也是(1,0000)),从第二行第二列开始是另一个O(n-1)矩阵。 然后如法炮制,用(n-2), (n-3),..,1 个Givens rotation 化简到单位矩阵。 这就是为什么至多  n(n-1)/2 个Givens 矩阵就一定能表示一般的SO(n)了。

你会操作n=3的情况, 其它n=4,5什么的是一模一样的操作,楼主动动手就知道了。
http://www.cs.rpi.edu/~flaherje/pdf/lin13.pdf
"Givens QR Factorization" 也可以供参考。

http://faculty.ucmerced.edu/mhya ... tures/lecture12.pdf
很经典的内容哦
We_must_know. We_will_know.
5楼2015-12-28 05:48:32
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jiajiasnoopy

金虫 (小有名气)

引用回帖:
3楼: Originally posted by getengqing at 2015-12-27 18:11:54
如果:AA'=E(E为单位矩阵,A'表示“矩阵A的转置矩阵”。)或A′A=E,则n阶实矩阵A称为正交矩阵
这个矩阵中A与A'的积不是单位矩阵,显然不是正交矩阵。另外,可一眼看出A的行(或列)向量组都不是单位向量,所以A不 ...

$A$显然是正交矩阵,不知道你哪里看出不是的
6楼2015-12-28 14:57:52
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