半正定矩阵

1.【定义】给定一个大小为nnxnn的实对称矩阵A,若对于任意长度为nn的向量xx,有xTAx0x^{T}Ax \geq 0恒成立,则矩阵A是一个半正定矩阵。
半正定矩阵包含正定矩阵(正定矩阵是xTAx>0x^{T}Ax > 0

2.【几何解释】若给定一个正定矩阵A∈RnxnR^{nxn}和一个非零向量xxRnR^{n},则两者相乘得到的向量y=Axy=AxRnR^{n}与向量的夹角恒小于或等于π2\frac{\pi}{2}
半正定矩阵

3.协方差矩阵是半正定的
对于任意多元随机变量tt,协方差矩阵为c=E[(ttt-\overline{t} )(tt)Tt-\overline{t})^{T}],给定任意一个向量xx,则
半正定矩阵