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復矩陣


元素可能包含複數矩陣

兩個2×2復矩陣的矩陣乘積由下式給出

 [x_(11)+y_(11)i x_(12)+y_(12)i; x_(21)+y_(21)i x_(22)+y_(22)i][u_(11)+v_(11)i u_(12)+v_(12)i; u_(21)+v_(21)i u_(22)+v_(22)i]=[R_(11) R_(12); R_(21) R_(22)]+i[I_(11) I_(12); I_(21) I_(22)],
(1)

其中

R_(11)=u_(11)x_(11)+u_(21)x_(12)-v_(11)y_(11)-v_(21)y_(12)
(2)
R_(12)=u_(12)x_(11)+u_(22)x_(12)-v_(12)y_(11)-v_(22)y_(12)
(3)
R_(21)=u_(11)x_(21)+u_(21)x_(22)-v_(11)y_(21)-v_(21)y_(22)
(4)
R_(22)=u_(12)x_(21)+u_(22)x_(22)-v_(12)y_(21)-v_(22)y_(22)
(5)
I_(11)=v_(11)x_(11)+v_(21)x_(12)+u_(11)y_(11)+u_(21)y_(12)
(6)
I_(12)=v_(12)x_(11)+v_(22)x_(12)+u_(12)y_(11)+u_(22)y_(12)
(7)
I_(21)=v_(11)x_(21)+v_(21)x_(22)+u_(11)y_(21)+u_(21)y_(22)
(8)
I_(22)=v_(12)x_(21)+v_(22)x_(22)+u_(12)y_(21)+u_(22)y_(22).
(9)

哈達瑪 (1893) 證明了,對於任何元素位於閉單位圓盤 |a_(ij)|<=1 的複數 n×n 矩陣 A,其行列式滿足

 |detA|<=n^(n/2)
(10)

(哈達瑪最大行列式問題),等式在單位n範德蒙矩陣處成立(Faddeev 和 Sominskii 1965,第 331 頁;Brenner 1972)。 n=1, 2, ... 的前幾個值是 1, 2, 3sqrt(3), 16, 25sqrt(5), 216, ....

EigenvalueDistributions

研究隨機複數 n×n 矩陣的最大可能特徵值範數在計算上是難以處理的。 雖然可以確定 |lambda| 分佈的平均屬性,但找到最大值對應於確定矩陣集合是否包含奇異矩陣,這已被證明是一個 NP 完全問題(Poljak 和 Rohn 1993,Kaltofen 2000)。 上圖顯示了元素均勻分佈在單位圓盤 |z|<=1 內的 2×23×34×4 矩陣特徵值範數的分佈。 對於均勻分佈在 |R[z]|,|I[z]|<=1 內的元素,可以獲得類似的圖。 具有獨立標準正態變數分佈的實部和虛部的復矩陣的特徵值的精確分佈由 Ginibre (1965)、Hwang (1986) 和 Mehta (1991) 給出。


參見

復向量, 哈達瑪最大行列式問題, 整數矩陣, k-矩陣, 矩陣, 實矩陣

使用 探索

參考文獻

Brenner, J. 和 Cummings, L. "哈達瑪最大行列式問題。" 美國數學月刊 79, 626-630, 1972.Edelman, A. "隨機實高斯矩陣具有 k 個實特徵值的機率、相關分佈和圓律。" 多元分析雜誌 60, 203-232, 1997.Faddeev, D. K. 和 Sominskii, I. S. 高等代數問題。 舊金山:W. H. Freeman, 1965.Ginibre, J. "複數、四元數和實矩陣的統計系綜。" 數學物理雜誌 6, 440-449, 1965.Hadamard, J. "關於行列式相關問題的解答。" 數學科學公報 17, 30-31, 1893.Hwang, C. R. "關於具有獨立同分布條目的大型隨機矩陣的譜半徑和譜分佈的簡要綜述。" 載於 隨機矩陣及其應用。 普羅維登斯,羅德島州:美國數學學會,第 145-152 頁,1986 年。Kaltofen, E. "符號計算的挑戰:我最喜歡的開放問題。" 符號計算雜誌 29, 891-919, 2000.Mehta, M. L. 隨機矩陣,第 3 版。 紐約:學術出版社,2004 年。Poljak, S. 和 Rohn, J. "檢查魯棒非奇異性是 NP 困難的。" 數學控制訊號與系統 6, 1-9, 1993.

在 上被引用

復矩陣

引用為

Weisstein, Eric W. "復矩陣。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/ComplexMatrix.html

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