||λx||=λ||x||
时间: 2023-12-27 21:03:22 浏览: 86
根据提供的引用内容,我们可以得出结论:对于任意矩阵A和标量λ,有||λA||=λ||A||。这个结论可以通过以下步骤进行证明:
1. 首先,我们定义矩阵A的范数为||A||=sup{||Ax||:||x||=1},其中sup表示上确界。
2. 然后,我们考虑矩阵λA,其中λ是一个标量。对于任意非零向量x,有||λAx||=|λ|||Ax||=|λ||sup{||Ax||:||x||=1}。
3. 接下来,我们考虑向量y=λx,其中x是一个非零向量。根据定义,有||y||=sup{||y||:||y||=1}=sup{||λx||:||x||=1}。
4. 根据步骤2和步骤3,我们可以得出结论:||λA||=sup{||λAx||:||x||=1}=sup{||y||:||y||=1}=|λ||sup{||Ax||:||x||=1}=|λ||||A||。
所以,我们证明了对于任意矩阵A和标量λ,有||λA||=λ||A||。
相关问题
|λA+(1-λ)B|=λ|A|+(1-λ)B
这个式子是矩阵的谱范数的性质,其中A和B是n阶方阵,λ是一个实数。谱范数是矩阵的所有特征值的绝对值的最大值。因此,|λA+(1-λ)B|=λ|A|+(1-λ)|B|,其中|A|和|B|分别是矩阵A和B的行列式的绝对值。这个性质可以通过以下步骤证明:
1. 由于A和B都是n阶方阵,它们都有n个特征值。设λ1, λ2, ..., λn是A的特征值,μ1, μ2, ..., μn是B的特征值。
2. 对于任意向量x,有|(λA+(1-λ)B)x|≤|λA x|+|(1-λ)B x|,根据矩阵范数的定义,有|λA+(1-λ)B|≤λ|A|+(1-λ)|B|。
3. 另一方面,对于任意向量y,有|(λA+(1-λ)B)y|≥λ|A y|+(1-λ)|B y|,因此|λA+(1-λ)B|≥λ|A|+(1-λ)|B|。
4. 综上所述,|λA+(1-λ)B|=λ|A|+(1-λ)|B|,证毕。
y^(1) = invA * x^(0) = [2; -3] lambda^(1) = ||y^(1)||inf = 3 x^(1) = y^(1) / lambda^(1) = [2/3; -1] err^(1) = ||A*x^(1) - lambda^(1)*x^(1)||inf / ||A||inf = 0.5345
这段内容是使用反幂法计算矩阵A=[1/2 1/3; 1/3 1/4]最小特征值和对应特征向量的第一次迭代过程中,计算出的一些值。按照您的要求,我会解释一下这些值的含义:
- y^(1):表示第1次迭代后计算得到的向量,y^(1) = inv(A) * x^(0),其中x^(0)=[1; 0]。它在这个算法中起到一个中间变量的作用,用于计算下一步的λ和x。
- lambda^(1):表示第1次迭代后计算得到的特征值的近似值,lambda^(1) = ||y^(1)||inf,其中||y^(1)||inf表示向量y^(1)的无穷范数,也就是绝对值最大的分量。因为x^(1)是归一化的,所以lambda^(1)近似等于矩阵A的最小特征值。
- x^(1):表示第1次迭代后计算得到的特征向量的近似值,x^(1) = y^(1) / lambda^(1)。这个向量是归一化的,它近似对应于矩阵A的最小特征值所对应的特征向量。
- err^(1):表示第1次迭代后计算得到的相对误差,err^(1) = ||A*x^(1) - lambda^(1)*x^(1)||inf / ||A||inf,其中||A*x^(1) - lambda^(1)*x^(1)||inf表示计算出来的残差的无穷范数,也就是绝对值最大的分量,||A||inf表示矩阵A的无穷范数。这个相对误差用于判断是否达到了所要求的精度,如果小于给定的误差限,则停止迭代。
在第1次迭代中,y^(1)=[2; -3],它的无穷范数为3,所以lambda^(1)=3。将y^(1)归一化得到x^(1)=[2/3; -1],计算出的相对误差为err^(1)=0.5345,这个值大于所要求的相对误差限,因此需要进行下一次迭代。
希望这个解释对您有所帮助!
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