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《矩陣的廣義逆及其應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)論》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、矩陣的廣義逆及其應(yīng)用目錄摘要1Abstract……………………………………………………………………………………………11引言………………………………………………………………………………………………22矩陣的廣義逆定義及其推導(dǎo)22.1定義32.2方程的理論推導(dǎo)43矩陣廣義逆的定理54廣義逆的應(yīng)用104.1104.2114.3廣義逆的計算13結(jié)論16參考文獻17致謝18矩陣的廣義逆及其應(yīng)用摘要:矩陣的廣義逆,即Moore-Penrose逆在眾多理論與應(yīng)用科學(xué)領(lǐng)域,例如微分方程、數(shù)值代數(shù)、線性統(tǒng)計推斷、最優(yōu)化、電網(wǎng)絡(luò)分析、系統(tǒng)理論、測量學(xué)等,都扮演著不可或缺的重要角色。本文首先介紹了廣義逆的定
2、義以及廣義逆的性質(zhì),主要內(nèi)容是矩陣廣義逆的應(yīng)用,包括廣義逆在分塊矩陣理論中的各種應(yīng)用,廣義逆的Cramer法則和廣義逆的計算,并對部分理論給出簡單的解釋,同時加以舉例說明。關(guān)鍵詞:分塊矩陣;廣義逆;Moore—Penrose逆;Cramer法則TheGeneralizedInverseMatrixandItsApplicationAbstract:ThegeneralizedinverseistheinverseofMoore-Penroseinmanytheoriesandthefieldsofappliedsciences.Differentialequation,numerical
3、algebra,linearstatisticalinference,optimization,theanalysisofelectricalnetwork,systemtheoryandsurveying,etcplayanindispensiblerole.Thethesisintroducesthedefinitionandthepropertyofthegeneralizedinverseforthefirstplace,andtheprimarycontentistheapplicationofgeneralizedinversematrix,includingitsallki
4、ndsofapplicationsintheblockmatrixtheory,itsCramerruleanditscalculation.Besidesbriefexplanationsaregiventosometheorieswithillustrations.Keywords:blockmatrix;generalizedinverse;inverseofMoore-Penroce;Cramerrule.1引言矩陣的廣義逆概念是由美國學(xué)者E.H.Moore首先提出的,但在此后的30多年里,矩陣的廣義逆很少被人們所注意,直到1955年英國學(xué)者R.Penrose利用四個矩陣方程給出
5、了廣義逆矩陣的簡潔實用的新定義之后,廣義逆矩陣的理論與應(yīng)用才進入了迅速發(fā)展的時期。半個世紀以來,在眾多理論與應(yīng)用科學(xué)領(lǐng)域都扮演著不可或缺的重要角色。陳永林,張云孝,楊明,劉先忠,徐美進等在文獻[1],[2],[12],[14]中給出了矩陣廣義逆的定義,還對部分定義進行了舉例證明。羅自炎,修乃華,楊明等又在文獻[8],[14]中給出了矩陣廣義逆的各種定理;而陳明剛,燕列雅,李桃生,姜興武,王秀玉,吳世,杜紅霞,劉桂香等又分別在文獻[4],[6],[9],[13],[16]中對矩陣廣義逆進行了推廣,介紹了分塊矩陣的廣義逆以及循環(huán)矩陣的廣義逆。張靜,徐美進,徐長青,杜先能,蔡秀珊,崔雪芳等又在
6、文獻[3],[12],[15],[17],[18]中給出了矩陣廣義逆的計算方法,并加以舉例說明。同時還提出了廣義逆的Cramer法則及其應(yīng)用。潘芳芳,梁少輝,趙彬等又在文獻[5],[11]中介紹了Quantale矩陣的廣義逆及其正定性。魯立剛,何永濟,王自風(fēng),趙梁紅等則在文獻[7],[10]介紹了Fuzzy矩陣廣義逆的性質(zhì)和應(yīng)用。本文在上述工作的基礎(chǔ)上,總結(jié)了廣義逆的定義以及廣義逆的性質(zhì),給出矩陣廣義逆在數(shù)學(xué)中的應(yīng)用,包括廣義逆在分塊矩陣理論中的各種應(yīng)用,廣義逆的Cramer法則和廣義逆的計算,并對部分理論給出簡單的解釋,對一些重要的結(jié)論給出典型例題加以說明。2.矩陣廣義逆的定義及其推導(dǎo)
7、2.1定義定義1.對于任意復(fù)數(shù)矩陣,如果存在,滿足Moore—Penrose方程(1)(2)(3)(4)則稱為的一個Moore—Penroce廣義逆,或簡稱加號逆,記作。如果某個只滿足其中某幾條,則稱它為的某幾條廣義逆。如若有某個滿足(1)式,則稱為的{1}廣義逆,或簡稱減號逆,記作。如果Y滿足(1)和(2)式,則稱為的廣義逆,記作。例1.設(shè)當(dāng)時,可逆,且;當(dāng)時,不可逆,且不難驗證。注意到,這說明的元素并非是關(guān)于的元素的連續(xù)函數(shù)。一