线性矩阵方程的广对称解*
2012-01-08秦晓伟刘新国
秦晓伟,刘新国
(中国海洋大学数学科学学院,山东青岛266100)
线性矩阵方程的广对称解*
秦晓伟,刘新国
(中国海洋大学数学科学学院,山东青岛266100)
研究线性矩阵方程的广对称解,对Bunch,Sun,Tisseur等人的一些已有结果进行推广,并把所得结果用于结构向后误差分析。
线性矩阵方程;广对称矩阵;结构矩阵
线性矩阵方程具有广泛的应用,例如不变子空间的扰动分析[1]、特征空间的向后误差分析[1-2]、特征值反问题、结构向后误差分析[2]、多元统计分析[3]、有限元模型修正[4]等。
已经有大量的关于线性矩阵方程的研究,XB=C是最简单同时也是最常见的矩阵方程。针对这个矩阵方程,Sun[1]推广Bunch,Demmel,Van Loan[5]的结果,给出了对称(Hermite)解及最小F范数解的显示表达式,并应用于研究特征子空间的结构向后误差。Tisseur[2]把Sun的结果推广到反对称(反Hermite)矩阵,并用于研究结构向后误差分析。
本文研究线性矩阵方程的广对称解。使用Karow,Kressner和Tisseur[6]的纯量积框架定义了广对称矩阵。讨论了线性矩阵方程XB=C的广对称解,所得结果是Sun及Tisseur有关结果的推广。研究一般的线性矩阵方程的广对称解,所得结果在有限元模型修正方法中有潜在应用。
本文中,K表示实数域R或复数域C,相应地,Km×n表示Rm×n或Cm×n。并用*表示矩阵转置T(实情形)或共轭转置H(复情形),其他记号是常规的,可参见文献[7]。
1 广对称矩阵
定义1 给定β∈K满足|β|=1,以及P∈Kn×n满足P2=In,P*=P。一个矩阵A∈Kn×n若满足

则称矩阵A为广对称矩阵。
以上定义的广对称矩阵类包含了一些特殊的重要子类,例如:
(1)K=R,此时β=±1,P是非奇异正交阵。取P=In,则得到实对称矩阵类及反对称矩阵类。……