關於復矩陣的行列式不等式

2022-11-10 18:42:04 字數 2472 閱讀 6271

第31卷第1期

淮北煤炭師範學院學報(自然科學版)

2010年3月

mar.2010

關於復矩陣的行列式不等式

王志偉 ,王偉賢2

(1.南京郵電大學計算機學院,江蘇南京210003;2.南京理工大學泰州科技學院,江蘇泰州225300)

摘要:文章利用矩陣理論及minkowski不等式,研究復矩陣的行列式不等式,得到乙個矩陣的行列式不等式.所得結

果修正了若干文獻中的錯誤結論.

關鍵詞:矩陣;行列式不等式不等式

中圖分類號:0 151.21

文獻標識碼:a

文章編號

文【1]研究復正定矩陣的行列式不等式,指稱文[2—5】中的一些結論(即文[1】命題1—4)錯誤.但實際上,文[1]例2的計算有錯誤的值應為5.369.從而有這表明文[1】中的命題2,3,4對例2的矩陣 ,而言是正確的.因此,除了命題1,早在1993年,文[6]即已指出不正確外,其餘三個命題稱其錯誤是不對的.

1998年,文【7】依據文[2】的結論得到一些定理和推論,其錯誤已被文[8]指出.2000年,文[9】得到乙個關於復亞正定陣行列式的廣義minkowski不等式,我們在下文中將指出,這個不等式也是錯誤的.由於這類不等式在多篇文獻**現,並且有些是錯誤的,所以,仔細研究是必要的.

我們在本文中,首先給出乙個復矩陣的行列式不等式.然後指出一些文獻中有關矩陣的行列式不等式

是此不等式的特例.最後,修正了一些文獻中的錯誤結論.

文中,m>0表示矩陣是hermite正定矩陣,ldetmi表示矩陣的行列式的模.

引理¨d 設

s2,1

m,當1時有

h鄙+n稚曼13(+)m.

(h。)

j=l=1

i=1當q =qj<l時有

13鯽+n椎國 +)m.

(h)產1

』 1j=1

定理設a,b∈c ,b可逆,並且召 a有r個實特徵值個復特徵值口,++b,+i√一1,西又a,

均大於0,則

(1)當0f中至少有乙個為0時,有十)特別地,當r=rt,鰳全

為0時有層+ a)i。.

(2)當al>0,。,+t中至少有乙個不為0,並且(/-/,+r)2時有

而當(n+r)<2時有

2一一『』

(3)當az>0,n全為0,或者r=n,m>0,並且(n+r)>--2時有

收稿日期

作者簡介:王志偉(1976一 ),男,江蘇揚州人,講師,博士,研究方向:資訊保安、密碼學等

通訊作者:王偉賢,教授,從事資訊保安、密碼學研究

l6淮北煤炭師範學院學報(自然科學版)

idet(

+)2010血

而當時有2一『一

,證明由於矩陣可逆,所以一a)i。.又由schur定理知,存

a在酉矩陣使+n

』(a)u=a一1

+口,++b,+√一1

+由於所以

idet(m+一

))】.

f=1=l

(1)當田中至少有乙個為0時,顯然detb a=0.由於,n㈨

所以nldet(m+一一a),

從而lj

即ldet(人

當全為0時,

』=。ldetl+

idetb ai.

(2)當at>0,a +中至少有乙個不為0,並且(n+r)

2時,由於

∑號 (2)號

所以,利用(h一)式有

det(m+

a)i=

因此。a)i

即當(n+r)<2時,由於(2r+s)詈=(n+r)號<1,所以,應用(hz)式有

,第l期王志偉等:關於復矩陣的行列式不等式17

idet(m+.8一>-

-2川…川口+)))】n

(.二].

1,d 苦,由於

丁部為正(非負)數,所以矩陣b-1a的特徵值實部均為正(非負)數令a()

丁根據本文定理,由於 :i1

,音<2,(r為b-1a的實特徵值的個數),所以,應

再看文[9]定理4:設a為n階復亞正定陣,且而:(a),b為凡階正定hermite陣,則

18淮北煤炭師範學院學報(自然科學版)2010年

其中r是曰 a的實特徵值的個數,並且r<n.若r=t/,,則有

【1】趙禮峰.復正定矩陣的行列式不等式[j】.數學研究與評論屠伯壎.亞正定矩陣理論(ii)fj],數學學報

【3】呂蘊霞,張樹青.對「關於<亞正定陣理論(ii)>一文的錯誤」一文的註記[j】.數學研究與評論何淦瞳.正定hermite矩陣的若干行列式不等式fj】.數學研究與評論袁輝坪.復正定矩陣的minkowski不等式【j].數學研究與評論劉麥學.關於<亞正定陣理論(ii)>一文的錯誤【j】.數學研究與評論謝清明.亞正定陣的幾個開問題及一些不等式[j].數學研究與評論

【8】王偉賢.關於廣義minkowski不等式的乙個註記[j】.數學雜誌楊載樸.復亞正定矩陣的一些性質[j】.數學研究與評論匡繼昌.常用不等式【m].3版.濟南:山東科學技術出版社,2004.

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