算子范数的特殊性质

ACn×n,若算子范数||A||<1,则IAI+A为非奇异矩阵(可逆),且

11+||A||||(IA)1||11||A||11+||A||||(I+A)1||11||A||

证明:(以IA为例,I+A情况类似可证)

假设IA不可逆,则有

det(IA)=0

λ=1A的一个特征值,于是有

1ρ(A)||A||<1

这一悖论,故原假设不成立,IA可逆,故

(IA)(IA)1=I

(IA)1=(IA+A)(IA)1=(IA)(IA)1+[A(IA)1)]=I+[A(IA)1)]

||(IA)1)||=||I+[A(IA)1)]||||I||+||A(IA)1)||||I||+||A||||(IA)1)||=1+||A||||(IA)1)||

(1||A||)||(IA)1)||1||(IA)1||11||A||

并且

||(IA)1)||=||I+[A(IA)1)]||=||I[A(IA)1)]||||I||||A(IA)1)||=||I||||A(IA)1)||||I||||A||||(IA)1)||=1||A||||(IA)1)||

(1+||A||)||(IA)1)||1||(IA)1||11+||A||

证毕。

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  3. ?幽默类评语?

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