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[詹兴致矩阵论习题参考解答]习题7.6

2014-11-13 646

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简介： 6. 举例说明: 存在那样的实方阵 $A$, $A$ 的零元素的个数大于 $A$ 的 Jordan 标准形的零元素的个数. 解答: 想法就是利用第 5 节的 Jordan 标准形的组合刻画.

6. 举例说明: 存在那样的实方阵 $A$, $A$ 的零元素的个数大于 $A$ 的 Jordan 标准形的零元素的个数.

解答: 想法就是利用第 5 节的 Jordan 标准形的组合刻画. 既然非对角元的零元素的个数 Jordan 标准形最多. 我们只能让 $A$ 的对角元尽量地多为零, 但其特征值尽量少地为零. 一个例子即为: $$\bex A=\sex{\ba{cccc} 0&-1&&\\ 1&0&1&\\ &0&-1\\ &&1&0 \ea},\quad J(A)=\sex{\ba{cccc} i&1&&\\ &i&&\\ &&-i&1\\ &&&-i \ea}. \eex$$

张祖锦

[詹兴致矩阵论习题参考解答]习题7.3

3. 一个 $n$ 阶符号模式方阵 $A$ 称为谱任意模式, 如果每个首一的 $n$ 次实多项式都是 $Q(A)$ 中某个矩阵的特征多项式. 研究谱任意模式. 证明: Open problems.

张祖锦

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张祖锦

[詹兴致矩阵论习题参考解答]习题6.13

13. (Sinkhorn) 设 $A$ 是一个方的正矩阵, 则存在对角元素为正数的两个对角矩阵 $D_1$ 和 $D_2$ 使得 $D_1AD_2$ 为双随机矩阵 (doubly stochastic matrix).

张祖锦

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张祖锦

Perl

[詹兴致矩阵论习题参考解答]习题6.9

9. (Hopf) 将 $n$ 阶正矩阵 $A=(a_{ij})$ 的特征值按模从大到小排列为 $$\bex \rho(A)>|\lm_2|\geq \cdot \geq |\lm_n|, \eex$$ 并记 $$\bex \al=\max\sed{a_{ij};1\leq i,j\leq n}, \quad \beta=\min \max\sed{a_{ij};1\leq i,j\leq n}.

张祖锦

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资源调度

[詹兴致矩阵论习题参考解答]习题6.10

10. 非本原指标为 $k$ 的 $n$ 阶不可约非负矩阵的正元素的个数可能是哪些数呢? 解答: 只需利用定理 6.28 (Frobenius), 探讨 $$\bex f(x_1,\cdots,x_n)=\sum_{i=1}^n x_ix_{i+1} \eex$$ 在条件 $$\bex x_i>0,\quad\sum_{i=1}^n x_i=n \eex$$ 下的最小最大值.

张祖锦

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张祖锦

资源调度

[詹兴致矩阵论习题参考解答]习题6.8

8. 设 $A$ 是个不可约奇异 $M$-矩阵, 则存在正向量 $x$ 满足 $Ax=0$. 证明: 由 $A$ 为 $M$-矩阵知 $$\bex A=cI-B,\quad c\geq \rho(B),\quad B\geq 0.

张祖锦

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机器学习/深度学习

[詹兴致矩阵论习题参考解答]习题6.3

3. 设 $\lm$ 是一个复数. 证明: 存在非负方阵 $A$ 使得 $\lm$ 是 $A$ 的一个特征值. 证明: (1). 首先 $A$ 的阶数须 $\geq 3$. 当 $n=1$ 时, 非负方阵的特征值为非负实数.

张祖锦

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资源调度 Perl

[詹兴致矩阵论习题参考解答]习题5.4

4. (G.M. Krause) 令 $$\bex \lm_1=1,\quad \lm_2=\frac{4+5\sqrt{3}I}{13},\quad \lm_3=\frac{-1+2\sqrt{3}i}{13},\quad v=\sex{\sqrt{\frac{5}{8}},\frac{1}{2},\sqrt{\frac{1}{8}}}^T.

张祖锦

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张祖锦

[詹兴致矩阵论习题参考解答]习题4.16

16. (Fan-Hoffman) 设 $A\in M_n$, $A=UP$ 为极分解, $U$ 为酉矩阵, $P$ 为半正定矩阵. 若 $W\in M_n$ 为酉矩阵, 则 $$\bex \sen{A-U}\leq \sen{A-W}\leq \sen{A+U} \eex$$ 对任何酉不变范数成立.

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张祖锦

机器学习/深度学习

[詹兴致矩阵论习题参考解答]习题4.4

4. 设 $A=(a_{ij})\in M_n$, 则 $$\bex \sex{|a_{11}|,\cdots,|a_{nn}|}\prec_ws(A). \eex$$ 证明: 一般我们都用 Fan 支配原理的顺推情形: $$\bex s(A)\prec s(B)\lra \mbox{ 对任意酉不变范数 }\sen{\cdot},\ \sen{A}\leq \sen{B}.

张祖锦

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[詹兴致矩阵论习题参考解答]习题4.1

1. (Fan-Hoffman). 设 $A\in M_n$, 记 $\Re A=(A+A^*)/2$. 则 $$\bex \lm_j(\Re A)\leq s_j(A),\quad j=1,\cdots,n.

张祖锦

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[詹兴致矩阵论习题参考解答]习题7.6

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