(吉林化工學(xué)院理學(xué)院,吉林吉林132022)
非奇異H矩陣是一類在工程與科學(xué)計(jì)算中有著廣泛應(yīng)用的特殊矩陣.例如在實(shí)踐中經(jīng)常遇到的線性方程Ax=b.當(dāng)系數(shù)矩陣為非奇異H矩陣時(shí),許多經(jīng)典的迭代法均是收斂的.因此尋找H 矩陣簡(jiǎn)單實(shí)用的判別法非常有意義.本文用Cn×n表示 階復(fù)矩陣的集合,設(shè)i,j∈ N={1,2,…,n}
定義1 設(shè) A=(aij)n×n∈ Cn×n,若?i∈N有 aij>Λi(A).則稱A為嚴(yán)格對(duì)角占優(yōu)矩陣,若存在正對(duì)角矩陣D,使AD是嚴(yán)格對(duì)角占優(yōu)矩陣,則稱A為嚴(yán)格對(duì)角占優(yōu)矩陣,也稱A為非奇異H矩陣.
定義2 設(shè)A=(aijn×n∈Cn×n,若A是不可約矩陣,若滿足 aii>Λ.且至少有一個(gè)不等式是嚴(yán)格的,則稱A為不可約對(duì)角占優(yōu)矩陣.
引理1 A=(aijn×n∈Cn×n.若A是不可約對(duì)角占優(yōu)矩陣,則A為非奇異H矩陣.
因?yàn)楫?dāng)A=(aijn×n∈Cn×n時(shí),若存在i∈N,使Λi(A)=0,則A不是非奇異H矩陣,若存在i∈N,使Λi(A)=0,則A可以降階處理.因此作為約定,當(dāng)i∈N時(shí)[1],
本文總設(shè)aij≠0,Λi(A)≠0.同時(shí)記N1={i∈N‖aii<Λi(A)};N2={i∈N‖aii>Λi(A)}
由定理的條件知(10)式中至少有一個(gè)嚴(yán)格不等式成立.再由A是不可約矩陣知B是不可約矩陣,則B是不可約對(duì)角占優(yōu)矩陣.故由引理1知B是非奇異H矩陣.則A是非奇異H矩陣.
證明:由(12)式知
綜上知B是嚴(yán)格對(duì)角占有矩陣,則A是非奇異H-矩陣.
定理4設(shè)A=(aij∈cn×n)是不可約矩陣.若?i∈N1
且(16)式中至少有一個(gè)不等式成立,則A是非奇異H-矩陣.
證明:由(16)式知?i∈N1有
由定理?xiàng)l件知(18)式中至少有一個(gè)不等式是嚴(yán)格的.再由A是不可約矩陣知B是不可約矩陣.則B是不可約對(duì)角占優(yōu)矩陣.由引理1知B是非奇異H-矩陣.則A是非奇異H-矩陣.
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