矩阵指数的行列式=矩阵迹的指数
即:
此公式在许多地方都有使用,比如证明 ,
现在我们就来证明一下:
【符号约定】
在证明过程中,有许多地方仅使用矩阵表达法难以完成,我们在此使用矩阵的分量(指标)表达式
,有些地方使用实际希腊字母的指标可能造成歧义,我们使用 " " 来占位:
比如
另外矩阵的n次方则代表:
矩阵的指数映射也在不发散的情况下定义为:
【前置知识】
注意矩阵对自己求导则为:
那么对矩阵指数求导可得
Levi-Civita符号
对于m维实向量空间,其上的Levi-Civita符号(符号处于下指标实质上是-1阶张量密度,上指标时是1阶张量密度,它们的张量积则是0阶张量密度,也就是普通的张量了) ,我们还定义
以及行列式的定义:对于 ,
符号代数余子式(signed minor)
我们以 的符号化代数余子式:
可知
行列式求导
【证明】
首先我们对于任何 的 ,有
我们令
还可以注意到
那么
看到点端倪了吧
解得
当 时, ,那么可知常数C为1。
于是我们得到 ,当 时,
Q.E.D.