Positiivisesti definiitti matriisi

Wikipedia

Loikkaa: valikkoon, hakuun

Positiivisesti definiitti matriisi on hermiittinen matriisi, jolla on monia samoja ominaisuuksia kuin positiivisilla reaaliluvuilla. Termin kanssa samantapainen termi on positiivisesti definiitti symmetrinen bilineaarinen muoto (eli seskvilineaarinen muoto, kompleksimatriisien tapauksessa).

[muokkaa] Yhtäpitäviä määritelmiä

Olkoon M n × n hermiittinen matriisi. Seuraavassa merkitään matriisin tai vektorin A transpoosia AT:llä ja konjugaattista transpoosia A * :llä. Matriisin M sanotaan olevan positiivisesti definiitti jos sillä on yksikin (ja siten kaikki) seuraavista yhtäpitävistä ominaisuuksista:

1. Kaikilla nollasta poikkeavilla vektoreilla z \in \mathbb{C}^n on voimassa
\textbf{z}^{*} M \textbf{z} > 0.

Huomaa, että z * Mz on aina reaalinen.

2. Kaikki M:n ominaisarvot ovat positiivisia. (Hermiittisen matriisin ominaisarvot ovat reaalisia.)
3. Muoto
\langle \textbf{x},\textbf{y}\rangle = \textbf{x}^{*} M \textbf{y}

määrittää sisätulon \mathbb{C}^n:ssä. (Itse asiassa jokainen \mathbb{C}^n:n sisätulo muodostaa hermiittisen positiivisesti semidefiniitin matriisin.)

4. Sylvesterin kriteerio: Kaikilla 0<m<n+1 M:n vasemmasta yläkulmasta alkaen muodostettujen m×m-matriisien determinantti on positiivinen.

Analogiset väitteet ovat voimassa jos M on reaalinen symmetrinen matriisi korvaamalla \mathbb{C}^n \mathbb{R}^n:llä ja konjugaattinen transpoosi transpoosilla.

Henkilökohtaiset työkalut