引理:迹数拥有相似不变性。如果矩阵A和B相似的话,它们会有相同的迹。
0迹方阵:
A—>tr(A)
对角线和为0的方阵的象为0,特别地,对角线元素都是0的方阵是0迹方阵。
也就是说,这里的迹是一个等价划分,相似方阵的迹都相等,那么它们都是以0迹方阵为球心,半径为迹(的平方根)的球面上的元素。
迹同态:
迹映射的性质出人意料得强:
tr(A+B)=tr(A)+tr(B)
tr(k•A)=k•tr(A)
这是伟大的线性性,如果k是域上的元素,这就是线性空间了,迹在这个地方充当了同态映射的角色,即方阵空间在迹映射下同态于一个线性空间。
在这样的观点下,线性无关、维数、子空间等一系列概念大有用武之地。另外,迹在转置下具有不变性,矩阵的左乘和右乘在迹的观点下都是一样的...
回归正题,最主要的是,由内积可以导出范数、正交等概念,所以这个映射必须要把矩阵映射为数才行,这个其他答主都表示过了,我不再赘述。
希望我的胡说八道对题主有帮助。