一类线性矩阵方程的三对角极小范数最小二乘解
2012-12-22顾友付曾晓辉
顾友付, 曾晓辉
(江西应用工程职业学院 基础部, 江西 萍乡 337042)
对于线性矩阵方程的各类约束极小范数最小二乘解的讨论,一直是数值代数的一个比较重要的研究领域.有很多专家和学者针对一些特殊的线性矩阵方程,给出了某些约束极小范数最小二乘解,如文献[1]、[2]利用矩阵的奇异值分解及矩阵广义逆分别对矩阵方程AX=B,XC=D,AXB=D和(AX,XC)=(B,D)进行了研究,得到其对称正定解、对称解的充要条件,并在有解的条件下,给出了通解的显示表达式;文献[3]利用了QSVD研究了矩阵方程(ATXA,BTXB)=(C,D)的反对称解;文献[4]利用了GSVD研究了矩阵方程AXB=C的中心对称解及其最佳逼近;文献[5]同时利用SVD和GSVD,研究了矩阵方程ATXB+BTXTA=D的极小范数最小二乘解;文献[6]同时利用SVD和GSVD,研究了矩阵方程AXAT+BYBT=C的对称和反对称极小范数最小二乘解;文献[7]同时利用CCD和GSVD研究了矩阵方程AXB+CYD=E的极小范数最小二乘解;文献[8]利用矩阵的Kronecker积和Moore-Penrose广义逆,研究了矩阵方程AXB+CYD=E的极小范数最小二乘对称解.
然而,文献[3]、[4]、[6]、[8]考虑的是某些线性方程的特型极小范数最小二乘解,本文将根据三对角矩阵明显的几何特征,利用矩阵的Kronecker积和Moore-Penrose广义逆,巧妙地将线性矩阵方程
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的三对角极小范数最小二乘解转化为无约束的矩阵方程Ax=b的极小范数最小二乘解问题,从而比较轻松地解决如下两个问题:
问题1对于给定的Ai∈Rm×si,Bi∈Rsi×n,C∈Rm×n,求Xi∈TDRsi×si(i=1,2,…,t)使得
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问题1是研究线性矩阵方程(1)的三对角最小二乘解,问题2是研究线性矩阵方程(1)的三对角极小范数最小二乘解,本文所用的符号与文献[8]相……
