一般矩阵特征值新的相对扰动界

2016-04-21 08:41:24孔祥强菏泽学院数学系山东菏泽274015
佛山科学技术学院学报(自然科学版) 2016年2期

孔祥强(菏泽学院数学系,山东菏泽274015)



一般矩阵特征值新的相对扰动界

孔祥强
(菏泽学院数学系,山东菏泽274015)

摘要:利用矩阵的约当分解和矩阵的Schur三角分解及矩阵的计算技巧,深入探讨了任意矩阵特征值的相对扰动问题。在矩阵特征值绝对扰动的基础上,得到了全新的任意矩阵特征值的相对扰动上界,并且所得结果推广了原有的结论。

关键词:矩阵;特征值;相对扰动上界

矩阵特征值的扰动理论,是研究矩阵在某种特定结构下,其特征值的扰动上界问题。文献[1-2]研究了矩阵特征值的乘法扰动;文献[3]研究了奇异可对角化矩阵特征值的加法扰动。本文研究非奇异一般矩阵的相对扰动上界问题,在绝对扰动上界的基础上,得到了任意矩阵特征值的相对扰动上界,所得结果是原有结论的推广。

1 几个定义和引理

定义1[4](正规矩阵)若矩阵A∈Cn×n,满足AHA=AAH,则A为正规矩阵。若满足AH=A-1,则A为酉阵。

定义2[5](Shur三角分解)设A∈Cn×n,则必存在酉阵U,使得UHAU=T,其中为上三角矩阵,λ1,λ2,…,λn为A的n个特征值, UH为矩阵U的共轭转置矩阵。当适当选取U时,可使T的对角线元素按任一指定顺序排列。T称为A的Shur上三角形式。

定义3[6](矩阵的F-范数)设A∈Cn×n,令则称它为矩阵A的F-范数。

引理1[7]设A为正规矩阵,B=A+E,则存在1,2,…,n的某个排列π,使得

其中UHBU=Λ+diag(Δ1,Δ2,…,Δs),U为酉阵,Λ为由B的特征值构成与Δi的阶数相对应的对角阵,1≤s≤n,Δi(i=1,2,…,s)为严格上三角阵。

引理2[8]设A和B为任意的n×n矩阵,则存在1,2,…,n的某个排列π,使得

2 主要结果

在引理2特征值绝对扰动上界的基础上,得到了下面的相对扰动上界定理。……

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