2012-10-12

線代第八章

If A is a k x k positive matrix, show that aiiajj>aij^2, for all i != j 請問助教,這該如何下手證明呢?感謝幫忙!

2 則留言:

線代離散助教(wynne) 提到...

一般positive matrix指的是所有entries皆為正的矩陣
不過這裡的positive matrix指的是positive definite
(確實有書會這樣寫, 不過很少)
因為要是依較普遍的定義, 原敘述不會成立, 反例很好找
通常類似這種正定導不等式的問題
我的想法是直接由定義下手
也就是說去找出一個合適的 x
藉由 (x^H)Ax > 0來得到該不等式

假設 A: k × k 為正定
∀i ≠ j, 欲證aii × ajj > aij^2
令 x = [x1 x2 ... xk]^t
其中 xt = 0, ∀t ≠ i, j
xi = sqrt(ajj), xj = -sqrt(aii),
則 x^tAx = aii × (xi)^2 + 2(aij)(xi)(xj) + ajj × (xj)^2 > 0
⇒ aii × ajj - 2(aij)sqrt(aii × ajj) + ajj × aii > 0
⇒ 2sqrt(aii × ajj)[sqrt(aii × ajj) - aij] > 0
⇒ sqrt(aii × ajj) - aij > 0
⇒ sqrt(aii × ajj) > aij
⇒ aii × ajj > aij^2

月戀星辰 提到...

感謝解答,確實是個神奇證明!直接取x阿...看來正定這個性質定義成for all x,確實是很強的性質。

感謝解答!