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希爾伯特矩陣


HilbertMatrix

一個 矩陣 H,其元素為

 H_(ij)=(i+j-1)^(-1)
(1)

對於 i,j=1, 2, ..., n。希爾伯特矩陣在 Wolfram 語言中透過以下方式實現:HilbertMatrix[m, n]。上圖顯示了一個 256×256 希爾伯特矩陣的圖,其元素根據其值著色。

條目被指定為機器精度數字的希爾伯特矩陣很難使用數值技術求逆。

對於 H_n 的前幾個值的 行列式,對於 n=1, 2, ... 由 1, 12, 2160, 6048000, 266716800000, ... (OEIS A005249) 給出。序列的項具有閉合形式

a_n=(n^n)/(G^2(n+1))product_(k=1)^(n-1)(n^2-k^2)^(n-k)
(2)
=product_(k=1)^(n-1)(2k+1)(2k; k)^2
(3)
=(2^(n(2n-1)-1/12)A^3)/(e^(1/4)pi^n)(G(n+1/2)G(n+3/2))/(G^2(n+1)),
(4)

其中 AGlaisher-Kinkelin 常數G(n)Barnes G-函式。數值在下表中給出。

ndet(H)
11
28.33333×10^(-2)
34.62963×10^(-4)
41.65344×10^(-7)
53.74930×10^(-12)
65.36730×10^(-18)

矩陣逆的元素,n×n 希爾伯特矩陣,由下式解析給出:

 (H^(-1))_(ij)=(-1)^(i+j)(i+j-1)(n+i-1; n-j)(n+j-1; n-i)(i+j-2; i-1)^2
(5)

(Choi 1983, Richardson 1999)。


使用 探索

參考文獻

Choi, M.-D. "Tricks or Treats with the Hilbert Matrix." Amer. Math. Monthly 90, 301-312, 1983.Richardson, T. M. "The Filbert Matrix" 12 May 1999. http://arxiv.org/abs/math.LA/9905079.Sloane, N. J. A. Sequence A005249/M4882 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."Trott, M. The Mathematica GuideBook for Programming. New York: Springer-Verlag, p. 18, 2004. http://www.mathematicaguidebooks.org/.

在 上引用

希爾伯特矩陣

請引用本文為

Weisstein, Eric W. "希爾伯特矩陣。" 來自 --一個 資源。 https://mathworld.tw/HilbertMatrix.html

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