M-矩阵最小特征值下界的估计
2021-11-14李艳艳
保山学院学报 2021年5期
关键词:研究
李艳艳
(文山学院 人工智能学院,云南 文山 663099)
具有特殊结构的M-矩阵在高阶稀疏线性方程组迭代解法的收敛性、一般均衡的稳定性等领域广泛应用。关于M-矩阵最小特征值的下界问题,陈付彬,钟琴,赵建兴,孙德淑等学者[1-4]进行了不同角度的研究,并得到了各具特点的结果。现继续研究该问题,在利用两个带有参数的圆盘定理的基础上,结合不等式的适当放缩,给出M-矩阵最小特征值的下界。
1 预备知识
设Rn×n(Cn×n)为n×n阶实(复)矩阵的集合,令N={1,2,…,n}。
矩阵A(aij)∈Cn×n的n个特征值λ1,λ2,…,λn组成的集合,称为矩阵A的谱,记为σ(A)。
用ρ(A)表示矩阵A的特征模的最大值(A的谱半径)。
用τ(A)=min{Re(λ):λ∈σ(A)}表示A的最小特征值。

则称矩阵A为非奇异M-矩阵。用Mn表示非奇异M-矩阵的集合。



设A是非负不可约矩阵,则存在正向量x使得Ax=ρ(A)x,称x为矩阵A的右Perron特征向量。
矩阵A∘B=(aijbij)称为矩阵A和B的Hadamard积。


2 主要结果







证明:因为B∈Mn,所以假设B是严格对角占优矩阵,则


令z=(zi),且zi=ui,i∈N,设C=A∘B-1,则有

定理2设



证明:因为B∈Mn,所以假设B是严格对角占优矩阵。






证明:首先设A,B都是不可约矩阵。




3 数值算例

由文献[1-4]得τ(B)≥0.8915,τ(B)≥0.8500,τ(B)≥0.8778,τ(B)≥0.8234,应用本文定理2,4,6分别得τ(B)≥0.8920,τ(B)≥0.8957,τ(B)≥0.8993。
本研究给出的三个M矩阵最小特征值的估计式,是对该类问题研究的有效扩展,数值算例表明,这些估计式一定程度上是优于已有结果。
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