Compagno di Matrice

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Il compagno di una matrice per un polinomi monici

 a(x)=a_0+a_1x+...+a_(n-1)x^(n-1)+x^n
(1)

è il n×n di piazza matrice

 Un=
(2)

con quelli della subdiagonal e l’ultima colonna data dai coefficienti di a(x). Si noti che in letteratura, la matrice compagna è talvolta definita con le righe e le colonne commutate, cioè la trasposizione della matrice sopra.

Quando e_i è lo standard di base, un compagno di matrice soddisfa

 Ae_i=e_(mi+1)
(3)

per in, come pure

 Ae_n=somma-a_ie_i,
(4)

tra

 Un^ne_1=somma-a_iA^ie_1.
(5)

Il polinomio minimo della matrice della matrice compagna è quindi  a(x), che è anche il suo polinomio caratteristico.

Le matrici Companion sono usate per scrivere una matrice in forma canonica razionale. Infatti, qualsiasi matrice n×n la cui matrice polinomiale minima  p (x) ha grado polinomiale n è simile alla matrice compagna per p(x). La forma canonica razionale è più interessante quando il grado di  p (x) è inferiore a n.

Il seguente comando del linguaggio Wolfram fornisce la matrice compagna per un polinomio pnella variabile x.

 CompanionMatrix := Module}, w = -w/Last; n = Length - 1; SparseArray], {i_, j_} /; i == j + 1 -> 1}, {n, n}]]

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