我知道为了解决对称特征值问题,我们可以使用西尔维斯特惯性定律,即少于等于否定条目的数量其中对角矩阵来自 LDL 分解. 然后,通过二分法,我们可以根据需要找到全部或部分特征值。我想知道对于对称广义特征值问题是否存在西尔维斯特惯性定律的推广,即解决, 在哪里和是对称矩阵。谢谢。
对称广义特征值问题是否有西尔维斯特惯性定律的推广?
计算科学
线性代数
本征系统
2021-12-06 08:02:18
2个回答
是的,如果铅笔是确定的,即,如果和是厄米特和是肯定的。然后签名对特征值问题有相同的解释就像在这种情况下. 这种更一般的结果适用于任何确定的非线性特征值问题. 请参阅我的书的第 5.3 节
Arnold Neumaier,数值分析导论,剑桥大学。出版社,剑桥 2001。
为了,我的断言的证明可以从 Jack Poulson 给出的论点中推导出来,注意到和是全等的,因此具有相同的惯性。
特别是,可以直接计算惯性,并且不需要 Cholesky 分解来形成. 确实,如果是病态的,那么数值形成降低惯性测试的质量。
在这种情况下是 Hermitian 和正定的,Cholesky 因式分解, 说, 给出
并且可以操纵这个方程来表明
应该清楚的是保持对称性, 也有与铅笔相同的光谱. 这样,成型后, 通过 Cholesky 分解和双边三角求解, 您可以直接将 Sylvester 惯性定律应用于收集有关铅笔特征值的信息.
请注意,由于西尔维斯特的惯性定律对于同余变换是不变的,例如,, 那么矩阵是一致的通过转型, 所以具有相同的惯性. 但是,如果惯性是需要的,对于一些非零移位,那么我们就不能再简单地考虑.
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