2-正规矩阵
2021-09-01张雨婷朱子建魏俊潮
张雨婷, 朱子建, 赵 瑞, 陆 彦, 魏俊潮
(扬州大学 数学科学学院,江苏 扬州225002)
1 引 言
A=AA+A,A+=A+AA+,AA+=(AA+)H,A+A=(A+A)H;
A=AA#A,A#=A#AA#,AA#=A#A.
一个n阶复方阵A是群可逆矩阵当且仅当rank(A)=rank(A2);若群可逆矩阵A满足条件A#=A+,称为EP矩阵[3];若AAH=AHA,则称A是正规矩阵[4];若A2AH=AHA2,则称A为2-正规矩阵.显然正规矩阵是2-正规矩阵,但下面的注1说明2-正规矩阵不必为正规矩阵,因此2-正规矩阵是正规矩阵的真正推广.
矩阵广义逆的研究涉及众多科学领域,应用范围极其广泛,矩阵广义逆[5]形式众多,研究成果丰富,并逐渐影射到C*-代数[6],Banach代数[7],Hilbert空间中的线性算子广义逆[8]以及代数学的半群与结合环上的广义逆[9-10],研究范围之广,研究学者之多,研究成果之巨使其成为广义逆理论中最耀眼的课题.本文主要是基于正规矩阵的良好性质,做出合理推广,介绍并研究了2-正规矩阵的相关性质.
2 主要结果


故A不是正规矩阵.
注1说明2-正规矩阵是正规矩阵的真正推广.
正规矩阵总是EP矩阵,从而为群可逆矩阵.但2-正规矩阵不必为群可逆矩阵,例如

由例1知,A为2-正规矩阵,但A不是群可逆矩阵,从而2-正规矩阵不必为EP矩阵.因此研究正规矩阵哪些性质遗传到2-正规矩阵上来就有着理论上的意义,同时研究2-正规矩阵的性质及其在对角化问题,特征值的性质等具有重要的理论价值.关于2-正规矩阵,首先有下面的结果.
引理1设A为2-正规矩阵,若A为群可逆矩阵,则A为EP矩阵.
证由于A为2-正规矩阵,则A2AH=AHA2,故
A2AHA+A=AHA2A+A=AHA2=A2AH,
又因为A为群可逆矩阵,所以
AAHA+A=A#A2AHA+A=A#A2AH=AAH,
从而
AHA+A=(A+AAH)A+A=A+(AAHA+A)=A+(AAH)=AH,
则
A=(AH)H=(AHA+A)H=A+A2,
所以AA#=A+A2A#=A+A,因此A为EP矩阵.
观察引理1的证明,实际上有下面的推论.
推……
