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:

  1. 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

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  2. 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!

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