郭愛麗,聶祥榮,武玲玲
(1.貴州工程應用技術學院 理學院,貴州 畢節(jié)551700;2.貴州工程應用技術學院 機械工程學院,貴州 畢節(jié)551700)
Nekrasov矩陣是一類特殊的矩陣類,因其在計算數(shù)學、數(shù)學物理及控制論中的廣泛應用引起人們極大的研究興趣,并給出一系列Nekrasov矩陣及廣義Nekrasov矩陣的性質、判定及其應用[1-12].用數(shù)學歸納法得出Nekrasov矩陣順序主子陣的Schur補仍為Nerasov矩陣[1]、用數(shù)值實例說明由Bailey和Crabtree[13]給出的關于Nekrasov矩陣的行列式界的結果是錯誤的[8],但卻沒有給出正確的Nekrasov矩陣行列式的界.作者在文[1]的基礎上,利用矩陣Schur補的定義,結合不等式的放縮技巧和數(shù)學歸納法給出Nekrasov矩陣行列式界的估計,并用相應的數(shù)值實例說明了所得結果的有效性.
用Cn×n表示n階復方陣集合,〈n〉={1,2,…,n}.設A=(aij)∈Cn×n.記
定義1 若?i∈〈n〉,都有|aii|≥Ri(A),則稱A為弱Nekrasov矩陣,記作A∈N0;若不等式嚴格成立,則稱A為Nekrasov矩陣,記作A∈N.
定義2 設
其中:A(α)為A的對應于α的非奇異主子矩陣,α為集合〈n〉的真子集,α′為α在集合〈n〉下的余集.
定義A(α)在A中的Schur補為
用A/A(α)表示,簡記為A/α.
引理1[13]Nekrasov矩陣是非奇異矩陣.
引理2[14]設M、A、A11是非奇異方陣,且
則A/A11是M/A11的非奇異主子矩陣,且
引理3[14]設矩陣其中A是m階非奇異矩陣,則
根據(jù)矩陣Schur補的定義,結合不等式的放縮技巧和數(shù)學歸納法,給出若干不等式及Nekrasov矩陣行列式界的估計.
定理1 設A是Nekrasov矩陣,對任意的k∈〈n〉,1≤k<n,記A/〈k〉=(a(k)ij),則
證明 不等式(1)在文[1]中已證明,下面用數(shù)學歸納法證明不等式(2).
記A/〈1〉=(a(1)ij),則
假設1≤i<u時,有
從而,當i=u時,有
由引理1、2知
假設
則有
綜上所述得證,對任意的k∈〈n〉,1≤k<n,都有
推論1 設A是Nekrasov矩陣,則
從而
引理4 設A是Nekrasov矩陣,對任意的k∈〈n〉,都有
證明 由矩陣Schur補的定義知
由矩陣的代數(shù)運算、乘法運算及矩陣的相等,易知?k∈〈n〉,都有
注:由引理4易知
定理2 設A是Nekrasov矩陣,則
證明 對?k∈〈n〉,由于〈k-1〉?〈k〉,且〈k〉-〈k-1〉={k},由引理4及(3)式得,對?k∈〈n〉,有
所以,由引理3[14]知
用數(shù)值實例說明由Bailey和Crabtree[13]給出的關于Nekrasov矩陣的行列式界的結果是錯誤的,而由論文定理2可得出Nekrasov矩陣行列式界的正確估計.
例 設矩陣
易知A為Nekrasov矩陣,且detA=-120,由文[8]知由Bailey和Crabtree給出的估計是不對的,但由于所以,由定理2可得
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