自然科学版
陕西师范大学学报(自然科学版)
数学与计算机科学
矩阵方程Xα+A*X-βA=I的Hermite正定解
PDF下载 ()
梁丽1, 伍国兴1*, 陈飞2, 商绍强1
(1 东北林业大学 理学院, 黑龙江 哈尔滨 150040;2 北京信息科技大学 理学院, 北京 100192)
梁丽,女,硕士研究生,主要研究方向为矩阵方程。E-mail:576872780@qq.com
摘要:
研究了矩阵方程Xα+A*X-βA=I的Hermite正定解的存在性问题。首先,给出矩阵方程有解的充分必要条件,即存在一个Hermite正定阵M,使得矩阵A满足如下的分解:A=(M*M)β2αN;其次,在所得结论的基础上,利用CS分解定理,得到矩阵方程有解的另一个充分必要条件: 存在酉矩阵P、Q以及对角矩阵C>0,D≥0,使得A=P*CβαQDP,其中C2+D2=I,CP=PC,此时方程的解可表示为X=(P*C2P)1α;最后利用Brouwer不动点定理,证明若‖A‖≤βα+ββααα+β,则矩阵方程在区间βα+βI,I上有解X。
关键词:
矩阵方程; 正定解; CS分解; Brouwer不动点定理
收稿日期:
2014-10-17
中图分类号:
O1151.21
文献标识码:
A
文章编号:
1672-4291(2015)03-0018-03doi:10.15983/j.cnki.jsnu.2015.03.135
基金项目:
国家自然科学基金资助项目(11401084)
Doi:
The Hermitian positive definite solution of the matrix equation Xα+A*X-βA=I
LIANG Li1,WU Guoxing1*,CHEN Fei2, SHANG Shaoqiang1
(1 College of Science, Northeast Forestry University, Harbin 150040, Heilongjiang, China;2 College of Science, Beijing Information Science & Technology University, Beijing 100192, China)
Abstract:
The existence of the Hertime positive definite solution of matrix equation Xα+A*X-βA=I is investigated. The matrix equation has a solution X if and only if A admits the following factorization:A=(M*M)β2αN.By the CS decomposition theorem, the new necessary and sufficient conditions for the existence of the solution are obtained. The matrix equation has a solution if and only if there exist unitary matrices P and Q, and diagonal matrices C>0 and D≥0 with C2+D2=I such that A=P*CβαQDP.In this case, X=(P*C2P)1α is a solution; In the end, using the Brouwer fixed point theorem, if ‖A‖≤βα+ββααα+β, then equation has a solution x∈βα+βI,I.
KeyWords:
matrix equation; positive definite solution; the CS decomposition theorem; the Brouwer fixed point theorem