矩阵之和的特征值和奇异值(2)_毕业论文

毕业论文移动版

毕业论文 > 数学论文 >

矩阵之和的特征值和奇异值(2)


定义 1.2  设 是复数域上的 矩阵, 的特征值的非负平方根称作 的奇异值, 的奇异值的全体记作 .
定义 1.3  设 ,   
是两个 矩阵,则矩阵
称为 和 的和,记为 .
定义 1.4    为双随机矩阵,如果 为 阶方阵,且满足
 .
2 矩阵之和特征值与奇异值的性质
2.1相关引理,定理
定理2.1.1  (W-H定理)
设 , 都是 实对称阵,它们的特征值(从大到小的次序排列)分别为 ( =1,2,…,n).则 的特征值之间有而下的关系:
  .
定理2.1.2  若 为正交阵,那么它的Hadmdmrd乘积 是双随机阵.
定理2.1.3  存在双随机阵 ,使得 的充分必要条件是对任意的
定理2.1.4  若 , ,且 那么对任意的实数组 ,存在不等式  .
命题(1)不是所有的矩阵都有特征值,而矩阵都有奇异值
(2)两个数域P上的矩阵 与 之和 仍是数域P上的矩阵,则对于矩阵 :
① 若  (即矩阵A和B都为方阵),如果存在数 和数域P上的 文非零列向量 ,使得 ,则称 为 的特征值, 为 的对应特征值 的特征向量.称 为 的特征多项式,这是数域P上的一个 次多项式;称 =0为 的特征方程.
若  ,则 没有特征值.
② 无论 是否等于 ,矩阵 都有奇异值,且 的奇异值为: 的特征值的非负平方根,全体记作 .
证明
① 由于两矩阵之和仍是矩阵,即
 = 且矩阵 为 矩阵,
情况一:当 时,即矩阵 为方阵,则有特征值
又根据定义1.1,即可得出结论.
情况二:当 时,根据定义1.1,其不满足条件“方阵”,
因而没有特征值.
②  C是一个 矩阵,根据定义1.2,即可得出结论. (责任编辑:qin)