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QR算法在求解矩阵特征值上的应用(2)

时间:2022-08-29 22:26来源:毕业论文
证明:由定理可知,只要令 就有 ,下面证明分解是唯一的。设有两种分解 上式中的 为正交矩阵, 为对角元素均为正的上三角矩阵,则 由假设及对称的正

证明:由定理可知,只要令 就有 ,下面证明分解是唯一的。设有两种分解

上式中的 为正交矩阵, 为对角元素均为正的上三角矩阵,则

由假设及对称的正定矩阵 的楚列斯基分解的唯一性,则可以得到 ,从而可得 。证毕。

1。2 QR算法产生序列

设∈ 为矩阵,且对进行 分解,即 ,其中为上三角矩阵,为正交矩阵,于是可得到一个新矩阵

显然,有正交相似变换的性质我们知道 与有相同的特征值。然后再对进行分解,这时我们可以得到一个新矩阵,对这一分解过程进行重复,就可以得到如下的矩阵序列[6]:设 将 进行QR分解 作矩阵 ⋮

求得 后将进行QR分解 形成矩阵 ⋮

QR分解,其实就是通过矩阵的QR分解,按上述递推法则构造矩阵序列 的一种方法,只要A为非退化的矩阵(A的行列式不为零),则由QR算法就可以完全决定。

定理1:(基本QR方法)设来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-

= ∈ 构造QR算法:

其中 为上三角矩阵;k=1,2…

记 = ,, 则: (1) 相似于 ,即 ;(2) ;

(3) 的QR分解式为 。

证明:(1)(2)显然,现证(3)用归纳法,显然,当k=1时有 。设 有分解式

于是有定理知,将 进行QR分解,即将用正交相似变换的方法让其化为上三角矩阵。其中 故

这就说明 可由 下述方式得到:

(1)左变换 (上三角矩阵);

(2)右变换 。

2。用正交相似变换约化一般矩阵为上Hessenberg矩阵

2。1Housenholder变换与上Hessenberg矩阵

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