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《關(guān)于r-分塊循環(huán)矩陣的若干性質(zhì)【文獻(xiàn)綜述】.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)關(guān)于「分塊循環(huán)矩陣的若干性質(zhì)循環(huán)矩陣是T矩陣的一種特殊情形,有許多特殊而良好的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。在閱讀相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)JL,我對(duì)循環(huán)矩陣的相關(guān)知識(shí)有了初步的了解,也促使我想進(jìn)一步研究關(guān)于循環(huán)矩陣的有關(guān)知識(shí)。循環(huán)矩陣是一門(mén)年輕的學(xué)科,在眾多的科學(xué)和工程領(lǐng)域,如編碼理論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、理論物理、結(jié)構(gòu)計(jì)算、數(shù)字圖像處理等許多方面有著廣泛的應(yīng)用。循環(huán)矩陣概念的出現(xiàn)始于1885年美國(guó)學(xué)者M(jìn)uir.T,他稱(chēng)如下形式的矩陣為循環(huán)矩陣,如果取1al<010…00、001…00??????????
2、?????000…01<100…00丿°24(1),正是由于(1)式的為基本矩陣,則C”可改寫(xiě)為Crt=c0Z+c,A+c2A2+…+C-/E成立才使得循環(huán)矩陣C”的研究得以順利進(jìn)行。然而直到1950年Z前,對(duì)于循環(huán)矩陣的研究還沒(méi)有引起數(shù)學(xué)工作者的足夠重視。1950年,Good.I.J對(duì)循環(huán)矩陣的逆、行列式以及特征值進(jìn)行了研究。從此,循環(huán)矩陣開(kāi)始蓬勃發(fā)展,廣大數(shù)學(xué)工作者對(duì)它進(jìn)行了大量的研究,得到了循環(huán)矩陣行列式的計(jì)算方法和循環(huán)矩陣基本性質(zhì)的一系列豐碩的成果,關(guān)于它的理論研究也得到了飛速的發(fā)展。特別
3、是其逆矩陣的求法,是人們一直所關(guān)注的問(wèn)題。1955年,Greenspan.D在總結(jié)求逆矩陣的種種方法時(shí),特意以三階循環(huán)矩陣為例對(duì)循環(huán)矩陣逆矩陣的求法作了說(shuō)明,但只有結(jié)論而無(wú)證明。1962年,Gilbert.T.L利用Jordan標(biāo)準(zhǔn)形理論,把循環(huán)矩陣A化為對(duì)角形,然后再求出A的逆矩陣A",從而事實(shí)丄給出了Greenspan.D提出的計(jì)算方法的一種證明。然而在實(shí)際計(jì)算時(shí)卻存在大量困難,于是人們又開(kāi)始尋求新的較為簡(jiǎn)便的算法。1979年,Searle.S.R給出了與上述兩種方法不相同的新的初等算法,它不
4、必用Jordan標(biāo)準(zhǔn)形和特征根,只用到一些矩陣乘法以及逆矩陣的最簡(jiǎn)單性質(zhì)。1981年,李炯牛給出了Greenspan.D的方法的初等證明。1983年,李天林改進(jìn)了Greenspan.D和李炯牛的方法和證明。1992年,王濟(jì)榮給出了反循環(huán)矩陣的概念及求逆方法。直到現(xiàn)在,很多學(xué)者還在尋找更為簡(jiǎn)便的--般性的求逆矩陣的方法。迄今為止,對(duì)于循環(huán)矩陣所做的研究已有很多,同吋,各種新的循環(huán)矩陣被相繼提出,國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者也作了較深入的研究,己經(jīng)取得了一些比較好的結(jié)果。文獻(xiàn)⑹小,張光輝,葉曉麗給出了「分塊循環(huán)矩陣
5、的概念,其形式如下:‘4)AA>…A=???A)???4…6-2??????,其H1AGCH,X/,,,Z=0,1,.rGC』H()。<0rA^…A))則A為—?個(gè)「分塊循環(huán)矩陣,記為A=C「(4)S,...,At)。如果一1,A即為分塊循環(huán)矩陣,如果r=-l,A即為分塊反循環(huán)矩陣。文章還對(duì)「分塊循環(huán)矩陣的對(duì)角化問(wèn)題進(jìn)行了探討:設(shè)人=6.(人),人],,叫)為如下的范德蒙矩陣:‘11...1兒兒…血,〃"邊(“°,他,“,J????????????其中〃0,“
6、,???,〃心為XF0的全部根,則有
7、(1)龍;%=仗=1,2,…丿一1),特別地,7TrWQ=WQU(2)=也碼,…,坨咼)曠卵=diag{e.Em=耳冶賂…屛一局),其中為XH~r=0的全部根,£k=en,k=0,1,...n-1.(3)W“AW=diag(/(〃o),/(M),?..J?Lj),其屮/(兀)=現(xiàn)+人丿+..?+九_(tái)丿心。。.即任意一個(gè)mX門(mén)階的r-分塊循環(huán)矩陣必可以準(zhǔn)對(duì)角化.文獻(xiàn)[10]屮,何承源曾把循環(huán)矩陣的元素?fù)Q成同階方陣進(jìn)行研究,引進(jìn)了r-分塊循環(huán)矩陣的概念,討論了它的一般性質(zhì),并利用線(xiàn)性方程組和矩陣的相似
8、形給出了「分塊循環(huán)矩陣求逆的兩種方法,如下:定理1:設(shè)A=BCR(A^A^-yAltl_})eBCMR,若X=X?,…,XJw(化)是線(xiàn)性矩陣方程組AX=E的唯一解,則獷二BCr(心,…X
9、,)wBCMR。定理2:設(shè)4=叫(九,4,…,且/?、A均非奇異,則A?=BCr(B(),B、,…,B心1〃[一)gBCMr,其?PB-y/■'(WlK)K-jW-jt,加匸0特別地,文章給出了當(dāng)R=/m時(shí),R-分塊循環(huán)矩陣的塊譜分解定理、矩陣范數(shù)意義下的圓盤(pán)定理以及非奇異的幾個(gè)充分條件。文獻(xiàn)[4]、[7]、[
10、8]對(duì)矩陣求逆的問(wèn)題進(jìn)行了一系列的探討,其屮文獻(xiàn)[7]給岀了「循環(huán)矩陣的逆矩陣公式,但其屮包含復(fù)雜的三角函數(shù)運(yùn)算,所以其意義主要在理論方面,而文獻(xiàn)[8]討論了幾種分塊循環(huán)矩陣求逆的算法,給出了利用分塊循環(huán)矩陣的準(zhǔn)對(duì)角化進(jìn)行求逆的一種簡(jiǎn)便方法。文獻(xiàn)[11]利用最大公因式算法給出了任意數(shù)域丄非奇界卜循環(huán)矩陣求逆的一種新算法,該方法不需要計(jì)算三角函數(shù)并且具有很少的計(jì)算量。文獻(xiàn)[13]則利用多項(xiàng)式的Euclid算法給岀了非奇異的r-循環(huán)矩陣求逆矩陣的一個(gè)新算法,該算法同時(shí)推廣到用于求奇異1