可以构造一个以a为第一列的Householder矩阵
设a=(a1,…,an)^T
令b=(b1,…,bn)^T
其中令1-2b1^2=a1,则b1=√((1-a1)/2),令-2bib1=ai,则bi=-ai/(2b1)=-ai/(2√(1-a1)/2))(i=2,…,n)
则b^Tb=(1-a1)/2+a2^2/(2(1-a1))=(1-2a1+a1^2+a2^2+…+an^2)/(2(1-a1))=(1-2a1+1)/(2-2a1)=1
所以b为单位列向量
令A=E-2bb^T,则A的第一列为a
且A^T=(E-2bb^T)^T=E-2bb^T=A从而A为对称矩阵
AA^T=(E-2bb^T)(E-2bb^T)=E-4bb^T+4bb^Tbb^T=E-4bb^T+4b(b^Tb)b^T=E,从而A为正交矩阵