数学 › 数値線形代数 › 固有値の計算 I

同時反復の収束

定理 6.2(「固有値の計算 I」§6) ・ ✓公理まで証明済み

A=XΛX−1A = X\Lambda X^{-1} を対角化可能な行列、Λ=diag⁡(λ1,…,λn)\Lambda = \operatorname{diag}(\lambda_1, \ldots, \lambda_n) とし、ある 1≤p<n1 \le p < n について

∣λ1∣≥⋯≥∣λp∣>∣λp+1∣≥⋯≥∣λn∣|\lambda_1| \ge \cdots \ge |\lambda_p| > |\lambda_{p+1}| \ge \cdots \ge |\lambda_n|

とする。X=(X1 X2)X = (X_1\ X_2)(X1X_1 は n×pn\times p)と分け、X−1X^{-1} を (W1∗W2∗)\begin{pmatrix} W_1^{*} \\ W_2^{*} \end{pmatrix}(W1W_1 は n×pn\times p)と分ける。Xp=span⁡X1\mathcal{X}_p = \operatorname{span}X_1(上位 pp 個の固有値の不変部分空間)とし、G=W1∗Z0G = W_1^{*}Z_0 が正則であると仮定する。このとき同時反復はすべての kk で定義され、span⁡Zk=span⁡AkZ0\operatorname{span}Z_k = \operatorname{span}A^kZ_0 であり、

r=∣λp+1λp∣,C=∥W1∥ ∥X2∥ ∥W2∗Z0G−1∥r = \left|\frac{\lambda_{p+1}}{\lambda_p}\right|,\qquad C = \|W_1\|\,\|X_2\|\,\|W_2^{*}Z_0G^{-1}\|

とおくと、Crk<1Cr^k < 1 のとき

d(span⁡Zk,Xp)≤Crk1−Crkd(\operatorname{span}Z_k, \mathcal{X}_p) \le \frac{Cr^k}{1 - Cr^k}

が成り立つ。

本文で読む(証明と前後の説明)→

閉包の状態

✓ 公理まで証明済み

証明が使う定理を 前提 としてたどると、Rikai の中の証明だけで定義・公理(物理では基本仮定)までつながっています(前提の定理類 12 件、定義なども含めて 12 件)。

印の意味: ✓公理まで証明済み ・ △証明あり(閉包未完)・ ※主張のみ。テーマごとの集計は 閉包の状況。

前提をたどる 証明が使う定理・定義(直接 1 件)

▸ を開くと、その項目の証明が使う前提が出ます。深い先は各項目のページでたどれます。

これを使っている定理 証明で参照している 1 件