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在線性代數中，一個矩陣 A 的主對角線是收集所有 ${displaystyle A_{ij}}$ 滿足 i=j。例如，以下矩陣中，紅色的1的元素就位在主對角線上：

{displaystyle {begin{bmatrix}color {red}1&0&0\0&color {red}1&0\0&0&color {red}1end{bmatrix}}}

{displaystyle {begin{bmatrix}color {red}1&0&0\0&color {red}1&0\0&0&color {red}1\0&0&0end{bmatrix}}}

{displaystyle {begin{bmatrix}color {red}1&0&0&0\0&color {red}1&0&0\0&0&color {red}1&0end{bmatrix}}}

如果一個矩陣的主對角線以外的元素全為 0，這樣的矩陣就稱作對角矩陣。而主對角線元素的和，即為矩陣的跡數。

反對角線

另一種對角線則稱作反對角線、反向對角線或次對角線。

一個 $ntimes n$ 方塊矩陣 B 的反對角線則是收集所有 ${displaystyle B_{ij}}$ 滿足 i+j = n+1。也就是從右上角到左下角的對角線。

${displaystyle {begin{bmatrix}0&0&color {red}{1}\0&color {red}{1}&0\color {red}{1}&0&0end{bmatrix}}}$