方陣的變換有以下幾種:
等價變換:方陣A右乘一個滿秩方陣P,左乘個滿秩方陣Q,P和Q沒有任何約束關系,這就是等價變換。等價變換是保秩變換。當對P和Q有一定約束時又有一些特殊的變換。
合同變換:方陣A右乘一個滿秩方陣P,左乘個方陣Q=P的轉置,這就是合同變換。對稱陣的合同變換永遠是對稱陣,標准型為對角陣,元素是1,-1和0。1和-1的個數分別為正負慣性指數。
相似變換:方陣A右乘一個滿秩方陣P,左乘個方陣Q=P的逆,這就是相似變換。如果方陣A有n個線性無關的特征向量,並由這n個特征向量組成變換陣P,那么方陣A可相似對角化,對角陣元素為這些特征向量對應的特征值。不是所有方陣都可以相似對角化,即使在復數域內也不行,但對稱陣一定可以相似對角化。
正交變換:如果變換方陣P的逆等於P的轉置,那么變換方陣P就是正交陣,這種變換既是相似變換又是合同變換,稱之為正交變換。注意這時變換成的對角陣的元素一定是特征值,而不是1,-1和0,有的教材為區別合同變換的標准形,而稱之為規范型。在工程應用中,我們盡可能進行正交變換,這樣在逆變換時就非常簡單了。比如離散傅立葉變換就是正交變換。