jiewenji 发表于 2021-11-25 23:06:54

如何从级数证明\(e^{At }\)是正交矩阵?

请看下图题干和答案。
第一问红线部分没问题,高亮部分结论怎么得出的?实际只知道\(\left\| u\left( t\right) \right\| ^{2}\)的导数等于0,\(\left\| u\left( t\right) \right\| ^{2}\)和\(\left\| u\left( 0\right) \right\| ^{2}\)是多少并不知道,怎么知道两者是否相等?或者其逻辑是既然\(\left\| u\left( t\right) \right\| ^{2}\)的导数等于0,说明\(\left\| u\left( t\right) \right\| ^{2}\)不随t的变化而变化,所以\(\left\| u\left( t\right) \right\| ^{2}\)恒等于\(\left\| u\left( 0\right) \right\| ^{2}\),是么?

第二问,如果从指数证明还好办\(\begin{aligned}Q=e^{At}\\
Q^{T}=e^{-At}\\
QQ^{T}=e^{At}\cdot e^{-At}=e^{0}=I\end{aligned}\)

可非要从级数证明,怎么证?\(Q=e^{At}=I+At+\dfrac{\left( At\right) ^{2}}{2!}+\dfrac{\left( At\right) ^{3}}{3!}\ldots .\)
\(Q^{T}=e^{At}=I-At+\dfrac{\left( -At\right) ^{2}}{2!}+\dfrac{\left( -At\right) ^{3}}{3!}\ldots .\)

\(QQ^{T}=?\)


此外答案部分黄色高亮部分和前半部分的因果关系是什么?So 的很没道理

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