這種結(jié)論顯然是錯的,即使是實對稱矩陣也不可能有如此強(qiáng)的結(jié)論,況且你的敘述也很不清晰,完全沒有講清楚所謂的“變”是何種變換.
如果你不相信的話先給你一個反例
Hss=[1,2; 2,3], Hsp=[3,4], Hpp=6, Hpd=Hdd=0
如果把Hsp變成[0,5]而別的塊不變,特征值肯定不同.
我猜測你試圖從正交變換中總結(jié)一些性質(zhì).只能說Frobenius范數(shù)是酉不變范數(shù),但是如果沒有更多條件的話不要認(rèn)為Frobenius范數(shù)是Hermite矩陣在酉變換下的全系不變量.
補(bǔ)充:
這次雖然你增加了很強(qiáng)的條件,但仍不足以推出結(jié)論,再給你個例子
N=1, Hss=1, Hpp=diag{2,2,2}, Hdd=diag{3,3,3,3,3}, Hsp=[1;0;0]
這些不變,而
Hpd=[0,0,0; 0,0,3; 0,4,0; 0,0,0; 0,0,0]
和
Hpd=[0,0,0; 0,0,5; 0,0,0; 0,0,0; 0,0,0]
得到的特征值不同.
你之所以產(chǎn)生這種猜測,跟你給的矩陣結(jié)構(gòu)有一定關(guān)系.
A=diag{c_1*I_{k_1}, c_2*I_{k_2}, ..., c_n*I_{k_n}} + L + L'
這里L(fēng)是相應(yīng)的下三角塊.
如果作用一個與之結(jié)構(gòu)匹配的分塊對角酉變換
Q=diag{Q_1, Q_2, ..., Q_n}
自然就有Q'AQ和A的特征值相同,并且Q'AQ的對角塊和A相同.我也提過了,Frobenius范數(shù)是酉不變范數(shù),L當(dāng)中的每一塊在此變換下變成Q_k'*L_k*Q_{k-1},所以其F-范數(shù)不變.
但是絕對不可能反過來說如果L中相應(yīng)的塊F-范數(shù)不變就一定保持特征值不變,完全沒希望的.
求解實對稱分塊三對角矩陣的本征值
求解實對稱分塊三對角矩陣的本征值
例如現(xiàn)在有實對稱方陣A,把它分解成一個分塊的三對角矩陣,分塊矩陣元為
[ HssHsp0
HspHpp Hpd
0Hpd Hdd ]
Hss,Hpp,Hdd的階數(shù)不一定相等,但是如果Hsp的各個矩陣元的平方和不變,Hpd的矩陣元平方和也不變,那么無論Hsp,Hpd的各個矩陣元怎么變化,A的本征值不變.這個結(jié)論我已經(jīng)驗證了,是對的,誰會證明
這個矩陣非常特殊,限定條件很多。之前的問題我是沒說清楚,舉例,Hss是N階方陣,Hpp是3N階方陣,并且Hpp是一個分塊的三對角矩陣組成,Hpp=[Hp00 0
0Hp1 0
00Hp2],并且Hp0=Hp1=Hp2\=0。Hdd是一個5N階方陣,其結(jié)構(gòu)同Hpp相同,Hd0=Hd1=Hd2=Hd3=Hd4\=0,但是Hp0\=Hd0。我所舉的例子,只是想說明Hpp和Hdd的結(jié)構(gòu),實際情況其階數(shù)可以不必像我舉例這樣,其它方面一定要和例子一樣。至于我所說的變化指Hsp,Hpd的每個矩陣元可以任意沒有規(guī)律變化,只有一個非零矩陣元也可以,只要矩陣元平方和(非零)保持不變。其實這是我遇到的一個物理問題,但本人水平有限,沒能從物理上給出解釋,所以想從數(shù)學(xué)上突破。
例如現(xiàn)在有實對稱方陣A,把它分解成一個分塊的三對角矩陣,分塊矩陣元為
[ HssHsp0
HspHpp Hpd
0Hpd Hdd ]
Hss,Hpp,Hdd的階數(shù)不一定相等,但是如果Hsp的各個矩陣元的平方和不變,Hpd的矩陣元平方和也不變,那么無論Hsp,Hpd的各個矩陣元怎么變化,A的本征值不變.這個結(jié)論我已經(jīng)驗證了,是對的,誰會證明
這個矩陣非常特殊,限定條件很多。之前的問題我是沒說清楚,舉例,Hss是N階方陣,Hpp是3N階方陣,并且Hpp是一個分塊的三對角矩陣組成,Hpp=[Hp00 0
0Hp1 0
00Hp2],并且Hp0=Hp1=Hp2\=0。Hdd是一個5N階方陣,其結(jié)構(gòu)同Hpp相同,Hd0=Hd1=Hd2=Hd3=Hd4\=0,但是Hp0\=Hd0。我所舉的例子,只是想說明Hpp和Hdd的結(jié)構(gòu),實際情況其階數(shù)可以不必像我舉例這樣,其它方面一定要和例子一樣。至于我所說的變化指Hsp,Hpd的每個矩陣元可以任意沒有規(guī)律變化,只有一個非零矩陣元也可以,只要矩陣元平方和(非零)保持不變。其實這是我遇到的一個物理問題,但本人水平有限,沒能從物理上給出解釋,所以想從數(shù)學(xué)上突破。
數(shù)學(xué)人氣:223 ℃時間:2020-02-05 22:27:36
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