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Mathematics版 - 矩阵特征值问题请教
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d**e
发帖数: 2420
1
Given two positive nxn square matrices A and B with A>=B but A not equal to
B.
Here positive means each entry in A or B is positive.
then whether A's principal eigenvalue is strictly greater than B's?
非常感谢。
q********e
发帖数: 1255
2
given A, let B=2A

to

【在 d**e 的大作中提到】
: Given two positive nxn square matrices A and B with A>=B but A not equal to
: B.
: Here positive means each entry in A or B is positive.
: then whether A's principal eigenvalue is strictly greater than B's?
: 非常感谢。

d**e
发帖数: 2420
3
this is not a counterexample. But still thanks.

【在 q********e 的大作中提到】
: given A, let B=2A
:
: to

d******e
发帖数: 7844
4
你这个例子里,B的特征值是A的2倍

【在 q********e 的大作中提到】
: given A, let B=2A
:
: to

d**e
发帖数: 2420
5
多半是敲错了,A=2B。
然后A的特征值是B的2倍,不是反例。
我手算了一下,对于2阶方阵,原帖中结论是对的。
对于一般的情况,我们知道A的主特征值大于或等于B的。
这里我假设了A,B都是正的矩阵,想知道,是否有A的主特征值严格大于B的。
谁知道,务请回复一下,十分感谢。

【在 d******e 的大作中提到】
: 你这个例子里,B的特征值是A的2倍
q********e
发帖数: 1255
6
sorry,愚昧了,;)

【在 d******e 的大作中提到】
: 你这个例子里,B的特征值是A的2倍
q********e
发帖数: 1255
7
ok,貌似answer is yes at least for symmetric real matrix,屡败屡战哈
根据singular value 的性质,只需要证明:
if A>B, then ||A||_2 >||B||_2. (这里A>0,B>0,A>B all according to your
definition, ||.||_2 是矩阵的2 norm).
证明这个只需要证明
sup_x {||Ax||_2/||x||_2}=sup_{x>0}{||Ax||_2/||x||_2}
貌似不难,因为A>0.

【在 d**e 的大作中提到】
: 多半是敲错了,A=2B。
: 然后A的特征值是B的2倍,不是反例。
: 我手算了一下,对于2阶方阵,原帖中结论是对的。
: 对于一般的情况,我们知道A的主特征值大于或等于B的。
: 这里我假设了A,B都是正的矩阵,想知道,是否有A的主特征值严格大于B的。
: 谁知道,务请回复一下,十分感谢。

d**e
发帖数: 2420
8
≥由Gelfand's formula易得,如何证明严格>?苦恼呀。
谢谢你的热心帮助,多谢了!!

【在 q********e 的大作中提到】
: ok,貌似answer is yes at least for symmetric real matrix,屡败屡战哈
: 根据singular value 的性质,只需要证明:
: if A>B, then ||A||_2 >||B||_2. (这里A>0,B>0,A>B all according to your
: definition, ||.||_2 是矩阵的2 norm).
: 证明这个只需要证明
: sup_x {||Ax||_2/||x||_2}=sup_{x>0}{||Ax||_2/||x||_2}
: 貌似不难,因为A>0.

d**e
发帖数: 2420
9
我的问题,可以再加些限制:
考虑A为正矩阵,且strictly diagonally dominant of its row entries, 那么当
对角线上的元素增加时,主特征值是否严格增大。
x******i
发帖数: 3022
10

I think the following is true:
suppose A and B are both symmetric and positive definite,
with B strictly positive definite, and suppose C= A+B
then if we list A's eigenvalues as
a_1>=a_2>=a_3>= ... >= a_n
and C's eigenvalues as
c_1>=c_2>=c_3>= ... >= c_n
then
c_1 > a_1
c_2 > a_2
c_3 > a_3
...
c_n > a_n
This can be easily proved by recognizing that the ellipsoid
corresponding to x*C*x = 1 lies strictly within the ellipsoid
corresponding to x*A*x = 1.
Suppose the eigenvectors corresponding to a_

【在 d**e 的大作中提到】
: 我的问题,可以再加些限制:
: 考虑A为正矩阵,且strictly diagonally dominant of its row entries, 那么当
: 对角线上的元素增加时,主特征值是否严格增大。

d**e
发帖数: 2420
11
谢谢你认真仔细的回复。如果在对称正定矩阵,也许可以通过
同时对角化证明。再次感谢。

【在 x******i 的大作中提到】
:
: I think the following is true:
: suppose A and B are both symmetric and positive definite,
: with B strictly positive definite, and suppose C= A+B
: then if we list A's eigenvalues as
: a_1>=a_2>=a_3>= ... >= a_n
: and C's eigenvalues as
: c_1>=c_2>=c_3>= ... >= c_n
: then
: c_1 > a_1

G******i
发帖数: 163
12
A>=B but A not equal to B, A>0, B>0
=> A^4 > B^4 (i.e., every entry of A^4 -B^4 is positive)
=> (The principal eigenvalue of A^4) > (the principal eigenvalue of B^4)
=> (The principal eigenvalue of A) > (The principal eigenvalue of B)

to

【在 d**e 的大作中提到】
: Given two positive nxn square matrices A and B with A>=B but A not equal to
: B.
: Here positive means each entry in A or B is positive.
: then whether A's principal eigenvalue is strictly greater than B's?
: 非常感谢。

d**e
发帖数: 2420
13

You are right, it seems 3 is engouh such that A^3>B^3.
how do you get this result? thank you very much.

【在 G******i 的大作中提到】
: A>=B but A not equal to B, A>0, B>0
: => A^4 > B^4 (i.e., every entry of A^4 -B^4 is positive)
: => (The principal eigenvalue of A^4) > (the principal eigenvalue of B^4)
: => (The principal eigenvalue of A) > (The principal eigenvalue of B)
:
: to

d**e
发帖数: 2420
14
great, that's right.
given A>B>0, we can choose sufficiently small d>0 such that
A-dI_n>B>0, then \rho(A-dI_n)>=\rho(B)
Note that \rho(A)=d+\rho(A-dI_n)>\rho(B).
The proof is complete.
非常感谢诸位的帮忙,实在让人敬佩。

【在 d**e 的大作中提到】
:
: You are right, it seems 3 is engouh such that A^3>B^3.
: how do you get this result? thank you very much.

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