数学 › 数値線形代数 › 固有値の計算 II

Rayleigh 商シフトの局所 3 次収束(対称行列)

系 5.3(「固有値の計算 II」§5) ・ ✓公理まで証明済み

AA を実対称行列、λ\lambda をその単純な固有値、v\boldsymbol{v} を単位固有ベクトルとし、δ\delta, Δ\Delta を 定理 5.2[固有値の計算 I] と同じく定める。Rayleigh 商シフトの QR 法で、xk=Qken\boldsymbol{x}_k = \mathbf{Q}_k\boldsymbol{e}_n(Qk=Q1⋯Qk\mathbf{Q}_k = Q_1\cdots Q_k)、θk=∠(xk,v)\theta_k = \angle(\boldsymbol{x}_k, \boldsymbol{v})、ηk=(∑j<n(Ak)nj2)1/2\eta_k = \bigl(\sum_{j<n}(A_k)_{nj}^2\bigr)^{1/2} とおく。

  1. μk\mu_k が AA の固有値でない限り、xk\boldsymbol{x}_k は x0=en\boldsymbol{x}_0 = \boldsymbol{e}_n から始めた Rayleigh 商反復(定義 5.1[固有値の計算 I])の kk 回目に等しく、ηk=∥Axk−RA(xk)xk∥2\eta_k = \|A\boldsymbol{x}_k - R_A(\boldsymbol{x}_k)\boldsymbol{x}_k\|_2 である。
  2. Δsin⁡2θ0<δ/2\Delta\sin^2\theta_0 < \delta/2 ならば、反復が続く限り δ2sin⁡θk≤ηk≤Δsin⁡θk\tfrac{\delta}{2}\sin\theta_k \le \eta_k \le \Delta\sin\theta_k であり、
ηk+1≤322 Δ2δ4 ηk3.\eta_{k+1} \le \frac{32\sqrt{2}\,\Delta^2}{\delta^4}\,\eta_k^3 .

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 27 件、定義なども含めて 29 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 3 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

証明で明示的に参照している定理は、まだありません。

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