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yan0415

木虫 (正式写手)

[求助] 求证:对称矩阵A的范数等于谱半径

有这样一个证明题:对称矩阵A的2-范数等于其谱半径。请各位帮忙一下!!
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sukiyq

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
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yan0415: 金币+10 2012-11-26 21:28:06
因为如果U是正交矩阵,作用于任意向量,都不会改变二范数大小,也就是说|Ux|=|x|,这里用绝对值表示二范数。
A的二范数定义为|A| = max{|Ax|,x满足|x|=1}那么,由于A是对称矩阵,可以对角化为A=UDU',U是正交矩阵,D是对角阵,且对角线由A的特征值从大到小排列,所以可以得到|Ax|=|UDU'x|=|DU'x|,再设U'x=y,因为U是正交矩阵,U的转置U'也是正交矩阵,因此这样的向量y一定存在,并且和x有同样的二范数。因此:
|A| = max{|Ax|,x满足|x|=1}
=max{|UDU'x|,x满足|x|=1}
=max{|DU'x|,x满足|x|=1}
=max{|Dy|,y满足|y|=1}
=D*e1(y=e1)
=D的最大特征值
=A的谱半径
比菜鸟强一点点
2楼2012-11-26 12:19:19
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