Twierdzenie Gerszgorina: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
ZéroBot (dyskusja | edycje)
m r2.7.1) (robot dodaje: sv:Gershgorins cirkelsats
WP:SK, drobne techniczne
Linia 2:
 
== Treść twierdzenia oraz dowód ==
Niech ''A'' będzie kwadratową macierzą zespoloną o rozmiarze ''n''&times;×''n'' z elementami (''a''<sub>''ij''</sub>). Dla ''i'' ∈ {1, … ''n''} niech ''R''<sub>''i''</sub> = ∑<sub>''j'' ≠ ''i''</sub> |''a''<sub>''ij''</sub>| gdzie |''a''<sub>''ij''</sub>| oznacza [[Moduł liczby zespolonej|moduł]] z liczby ''a''<sub>''ij''</sub>. Niech ''D''(''a''<sub>''ii''</sub>, ''R''<sub>''i''</sub>) będzie domkniętym [[Koło|kołem]] o środku w ''a''<sub>''ii''</sub> i promieniu ''R''<sub>''i''</sub>. Takie koła są nazywane ''kołami Gerszgorina''.
 
'''Treść twierdzenia''': każda wartość własna macierzy ''A'' leży wewnątrz lub na brzegu przynajmniej jednego z kół ''D''(''a''<sub>''ii''</sub>, ''R''<sub>''i''</sub>).
 
''Dowód'': Niech λ będzie wartością własną ''A'' oraz '''x''' = (''x''<sub>''j''</sub>) odpowiadającym jej wektorem własnym. Niech ''i'' ∈ {1, … ''n''} będzie takie, że |''x''<sub>''i''</sub>| = max<sub>''j''</sub> |''x''<sub>''j''</sub>|. Wtedy |''x''<sub>''i''</sub>| > 0, gdyż w przeciwnym wypadku '''x''' = 0, co nie może zajść dla wektorów własnych (nie są one wektorami zerowymi). Z równania na wartości własne macierzy mamy ''A'''''x''' = λ'''x''' lub równoważnie (rozpisując zapis macierzowo - wektorowy):
 
<math> \sum_{j} a_{ij} x_{j} = \lambda x_{i} \quad \forall i \in \{1, \ldots, n\} </math>
Linia 21:
cbdu.
 
Ponieważ wartości własne macierzy ''A''<sup>T</sup> są takie same jak macierzy ''A'', twierdzenie możemy wzmocnić - wszystke wartości własne macierzy ''A'' muszą leżeć na przecięciu sumy kół Gerszgorina macierzy A i sumy kół dla macierzy ''A''<sup>T</sup>.
 
W szczególnym przypadku dla [[Macierz diagonalna|macierzy diagonalnej]] mamy, że wartości własne muszą być równe elementom leżącym na głównej przekątnej.
 
== Źródła ==
* Gerschgorin, S. "Über die Abgrenzung der Eigenwerte einer Matrix." Izv. Akad. Nauk. USSR Otd. Fiz.-Mat. Nauk 7, 749&ndash;754749–754, 1931
* Varga, R. S. ''Geršgorin and His Circles.'' Berlin: Springer-Verlag, 2004. ISBN 3-540-21100-4. [http://www.math.kent.edu/~varga/pub/corrections.pdf Errata].
* Turowicz, A. ''Geometria zer wielomianów'', PWN, Warszawa 1967
 
== Linki zewnętrzne ==
* Eric W. Weisstein. "[http://mathworld.wolfram.com/GershgorinCircleTheorem.html Gershgorin Circle Theorem]." From MathWorld--A Wolfram Web Resource.
* Semyon Aranovich Gershgorin biography at [http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/Mathematicians/Gershgorin.html MacTutor]