严格对角占优M-矩阵的逆矩阵无穷范数的新上界

第54卷第1期吉林大学学报(理学版)

JournalofJilinUniversity(ScienceEdition)

Vol-54

Jan

No.1

2016

2016年1月

doi:lO.13413/j.cnki.jdxblxb.2016.01.11

严格对角占优M一矩阵的逆矩阵无穷范数的新上界

(贵州民族大学理学院,贵阳550025)

摘要:利用逆矩阵元素的范围,给出严格对角占优M一矩阵的逆矩阵无穷范数上界新的估计式,进而得到严格对角占优M一矩阵最小特征值下界的估计式,并给出了严格a一对角占优M一矩阵的逆矩阵的无穷范数新上界.理论分析和数值实例表明,新估计式改进了已有的

结果.

关键词:对角占优;M一矩阵;上界;最小特征值中图分类号:0151.21

文献标志码:A

文章编号:167卜5489(2016)01~0061一05

NewUpperBoundsIbrtheInfinityNonnofInverse

StrictlyDiagonallyD0minant

WANGFeng

(CoZZPgPo,SfiP行cP,G“波^o“Min2“【rki"Prsify,GMiyⅡ”g550025,C^i”d)

Matrix

of

M—Matrix

Abstract:Based

on

therangefortheelementsofinversematrix,

newupperboundoftheinfinity

so

as

normofinVersematrixof

strictlydiagonallydominantM—matrixwaspresented

to

obtain

lowerboundoftheminimumeigenvalueoftheM—mat“x.infinitynormof

inVerse

Meanwhile,

newupper

boundofthe

Theory

matrixof

strictly口一diagonallydominantM—matrixwasgiven.

analysisandnumericalexamplesshowthattheseboundsimproveexistedresults.Keywords:diagonaldominance;M—matrix;upperbound;minimumeigenvalue

M一矩阵在矩阵论、计算数学、物理学、生物学、经济学等诸多领域应用广泛.目前,关于严格对角占优M一矩阵A的逆矩阵的无穷范数II

A.1

l|。的上界估计问题已得到了一系列较好的结果m5I.本文

继续考虑IA-1忆。的上界估计问题,给出一些新的估计式.数值实例表明,这些新估计式改进了文献[卜4]中的相应结果.

设嗯”“7表示全体行阶实方阵的集合,N表示全体正整数的集合。设A∈嗯”“,A≥o表示A为非负矩阵,lD(A)表示A的谱半径.若A=(日。)∈R”硒且盘。,≤0(睁!歹),则称A为Z-矩阵,记为A∈Z。.设A∈Z一则A可表示为A一Ⅱ一B,其中:s为实数;J为单位阵;B≥0.当s>.0(B)时,称A为M一矩阵.用r(A)表示M一矩阵A的最小特征值.

收稿日期:2015一05一04.作者简介:王

网络出版时间:2015一ll18.

峰(1981一),男。汉族,博士,副教授,从事矩阵理论及其应用的研究,E—mail:wangf991@163.com.

基金项目:国家自然科学基金(批准号:11361074)、贵州省科学技术基金(批准号:[2015]2073)、贵州省科技厅联合基金(批准号

[2015]7206)、贵州省教育厅自然科学基金(批准号:[2015]420)和贵州民族大学科研基金(批准号:15xRY004).

网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/22.1340.().20151118.1013.002.html.

万方数据

62

吉林大学学报(理学版)第54卷

为讨论方便,引进下述记号:设A一(ni)∈R以”,i,j,是∈N,睁!J,记

刚A)一善kI,c舶)一蚤h,I,引A)一臀,m)_{i∈…t<1)'

“A)一由,塞。hI^(A)一恶葚{;到口iI儿il)㈡(A)一M)_0,

如(A)一————上午毒]————一,m一(A)一————上笸与T一,A““’一

1)d,(A)≤1,i∈N;

2)J(A)≠p;

kI+∑k协(A)

kI+∑kk(A)

ai

“nI

以”f

口M

显然,若-,(A)一N,则矩阵A即为严格对角占优矩阵.若A一(n。)∈吨”“’满足下列3个条件:

3)对Vi硭J(A),存在非零元素序列nq口v。…m,t,其中i≠i・,i・≠iz,…,i,≠志,愚∈.厂(A).则称A为弱链对角占优矩阵比].

引理1[2:

设A一(以。)∈吨袱”是弱链对角占优M一矩阵,B—A∽“’,A-1=(ai),且B_1一(阮),则

㈨一去,a,-一去荟陬卜%),%一去荟风(_‰),ai一岛+鳓,荟风卜吼1),

其中△一n。,一∑以。。(∑卢岳a,。)>o.若.,(A)一N,则△≥n・,(1一d-(A)z・(A))≥a--(1一d・(A)).

引理2Ⅲ

设A一(n。)∈吨耐”是严格对角占优M一矩阵,则

△≥Ⅱll(1一d1(A)Zl(A))>nll(1一dI(A))>O.

引理3[61

设A一(n。)∈吨”“7是严格对角占优M一矩阵,则A_1一(ai)满足

a。≤m,,(A)a“≤m,(A)ai,

j,i∈N,

j≠i.

,,.

引理4[63设A一(口。)∈R积”是严格对角占优M一矩阵,则A_1一(ai)满足

一冬ai冬

nll

//

J{¨

观川m,(A)’

J≠4

i∈N.

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r≤则训,r≤罂aX{善ai),r≥删善n。),丰≤r≤÷,

其中:T一罢肾{善au}=|I一忆州一删善a。}・

严格对角占优矩阵A的lI

A_1

II。。的上界

;l~’文献[1]给出了严格对角占优矩阵的逆矩阵的无穷范数上界估计:设A=(ni)∈嗵脓”是严格对角

苦优矩阵,则

{l

悄。1忆≤翼警j瓦Fi丽}‘

?∈N

l“i

l一

o’

/』l“¨l

丈献C3]给出了严格对角占优M一矩阵的逆矩阵的无穷范数新上界估计,并证明了新估计式优于

一忆、≤志+封志垂(南)]<志+塞[南莺(,+南)].

万方数据

茸(,+F专万)]<骞(去垂Fb).c2,

(3)

第1期

峰:严格对角占优M一矩阵的逆矩阵无穷范数的新上界

63

————————————————————————————————————————————————————————一

本文继续给出严格对角占优M一矩阵A的逆矩阵无穷范数IlA,I|。。的新上界估计式.

定理1

设A一(口i)∈嗵”。”是严格对角占优M一矩阵,B—A‘2㈨,A—l一(口。)且B一-一(岛),则

A1||。,≤

J=2

n。。一∑I以。,1研,。(A)

+F百‰悃。1忆.

(4)

证明:令7。(A)一∑口Ⅱ,MA一||A一1||。。,帆一lIB一,忆,则MA—max田,(A),

J∈N

J∈N

M。一罂眵{∑pj}.由引理1、引理2和引理5知

2冬J每”2≤,≤H

小A,一㈨+骞%≤去+去塞c一口¨,塞风≤去+去塞c一‰,%≤

去+F‰帆≤

△’1一d1(A)Z】(A)…5、

‰一∑hj研“A)

+『二磊袅而.’1一dl(A)Z1(A)’

当2≤i≤胛,2≤歹≤卯时,由引理1和引理3得

。∑㈣&

一吼

一△

≤△・m“(A)・口ll—m,1(A)<l,

口。一风+口。,∑风(一日。。)≤岛+口。,研,。(A)<岛+口,,.

女=2

故当2≤i≤行时,由引理4得

=口

“铆・(A)+MB≤(去+#‰)“A)+MB≤

。∑斛

A、,+

∑(岛+a。,m。(A))≤m,。(A)叩。(A)+MB≤

J=2

去+F=‰≤1

△’1一d】(A)£。(A)、

盘。。一∑I口。,J

+『二磊袅而.

。1一d】(A)Z】(A)‘

m,。(A’

’=2

再由式(5),(6)得

A叫IJ。。≤

盆。。一∑}盘。,I搬,,(A’

+Fi‰悃。1忆.

。1一d。(A)Z1(A)”一

“~‘

从而式(4)得证.

对式(4)应用迭代法可得如下定理:

定理2

设A一(ni)∈豫“”是严格对角占优M一矩阵,则A1

lI。。≤

‰一∑‰l优;。(A)

I吼。一;刍,

E=2

赢+塞e忑5

‰亘可蒜1.㈩

应用定理2可得:推论l

设A=(ai)∈嗵“”是严格对角占优M一矩阵,则

舢,≥卜一

h一∑I

Jm女l(A)

。∑础口。一∑k口“一厶I

n4

^=l十1

注1

由A一(n。)∈吨耐”是严格对角占优矩阵知

蕊垂南¨

o≤“,(A),z,(A)<1,

口i“,(A)一∑I口。『,i≠j,

i,j∈N.

々=计l

故估计式(7)优于估计式(3),即

万方数据

(5)…

(6)…

64

吉林大学学报(理学版)

第54卷

&。。一∑f&。;fme,(A)

^=2

。∑㈣

—百‰亘鬲志丽1≤丽—蒜+塞(丽i蒜重F蒜).

ni一∑k阢(A)’11“p…~…J、

A_1

严格口一对角占优矩阵A的II

Il。的上界

ni

设A一(盘,;)∈c“”,若存在口∈[o,1],使得l

占优矩阵‘7|.

引理6[83引理7嘲定理3

J>aRi(A)+(1一a)c,(A),则称A为严格a一对角

设A,B∈吨”硒,且A与A—B是非奇异的,则(A—B)一1一A_1+A_1B(J—A_1B)_1A~.若ffA一1忆.<1,则I—A是非奇异的,且ff(j~A)_1ff。,

≤击.

设A=(ni)∈吨”。”是严格旷对角占优M一矩阵,a∈(o,1].若{i∈NR,(A)>c。(A))≠力,

且妒l(A)<max

l≤f≤”

a(R,(A)

A_1忆。≤F讯万而等等酉丽

l≮!起"

(8)

其中

妒l(A)一

n。t

训。(A)~∑I

^=2

I们。。(A)

1≤j≤”

。∑础u,(A)一∑fn。fm“(A)’1

磊了吾蕊亟南1,

~“”。““j’

i—j,

R。(A)>C。(A),

u。(A)一max{口i,ai+口(R,(A)一C,(A))}.

证明:令A—B—C,B一(6。),C一(f。),且

fai+a(R,(A)一C,(A)),

l吼,

fa(R;(A)一C,(A)),

其他;

i—J,

R,(A)>C。(A),

Io,

其他.

对任意的i∈{i∈NIR,(A)>c,(A)),有6i一日i+a(R。(A)一c,(A))>R,(A)一R,(B);对任意的

i∈{i∈N1R。(A)≤C,(A)),有

6i一口i>状。(A)+(1一a)C。(A)≥R:(A)一R:(B).

因此,B是严格对角占优M一矩阵.

由定理2和B的定义得B-1|1。≤

^=2

6。。一∑‰I‰(B)

。∑瑚

u,(A)一∑1&。tImt,(A)

女一2

_忐莺高]=蕊专去蕊垂去卜跳

6i一∑‰帆(曰)9一吖一“小~j

u。(A)一∑1

n。I

m。(A)’1

“。““。““】

川…一

再由定理条件得

f|B叫c||,,≤l|B-1il。|1c|f。≤9。(A)maxn(R,(A)一c:(A))<1.

I≮f≈”

进而由引理6和引理7得

||A“||…一IJ(B—c)_1Jl。。一|JB-1+B_1c(J—B叫c)“B—l|。=

|lB“|1。+I|B-1c1|。:《(I—B-1C)_1||。。||B-1|I。。≤

万方数据

第1期

王,峰:严格对角占优M一矩阵的逆矩阵无穷范数的新上界

65

B_1C|I

1一||B-1c||…“~

”。、’

1一||B_1c||。。

翌!!垒1

1一妒1(A)max口(R,(A)一C,(A))’

1≤l≤”

于是式(8)得证.3

数值实例

例l设

32

—1

28

—3一l

27

~l~2~4

40

一2—3

—4—4一2—2—5

30

—2

—3一1—2—4—1—2—238

—1—1—4—2—4—5—3—428—3

—4—3—4—5—1—3—4一l—326

—4—1—3—5

A—

—2

—3—5—2

—3—3

—3—4—2一l—2—3

一1

27.01

~5~1~1~4~1—2

—4—2—2—3—4

一536一2—4—1

—3—3—4—1

—4一l—3—3

—1一3—2

—1

易知A是严格对角占优M一矩阵,应用式(1)~(3),分别可得0A_1||。。≤100,I|A_1|I。。≤

14.038

1,II

A-1

II。。≤6.4821.但应用式(7)得lA叫II。。≤1.270

一2

8.

例2设A—I~1

3—2

一l

易知A不是严格对角占优M一矩阵,而A是严格口一对角占优M一矩阵(口一o.5).因此,不能用式(1)~(3)估计Il

A_1

lI…但应用式(8)得||A_1||。≤6.414

6.

综上可见,本文给出了严格对角占优M一矩阵的逆矩阵的无穷范数上界新的估计式,改进了文献[1—4]中的相关结果.数值算例表明,新估计式优于文献[1—4]中的相应结果.

[1]

[2]

考文献

VarahJM.ALowerBoundforthesmalIestsingularValueofShivakumarPN.WilliamsJJ.YEQiang,eta1.M—MatriceswithApplication

to

Mat“x[J].I。inear

AlgebraAppl,1975,11(1):3—5.

to

()nTwo-SidedBoundsRelated

WeaklyDiagonallyDominant

DigitaICircuitTingzhu.

Dynamics[J].SIAM

Bound

for

JMatrixAnalAppl,1996,17(2):298—312.

[3][4]

CHENGGuanghui,

HUANG

AnUpperI|A-1||、

of

strictlyDiagonally

Dominant

M—Matrices[J].Linear

wANGPing.An

upper

Algebra1tsAppl,2007,426(2/3):667—673.Bound

for|JA一1||。ofStrictlyDiagonallyDominantM—Matrices[J].Linear

AlgebraIts

AppI,2009,431(5/6/7):511:517.

[5][6][7]

HUANGTingzhu,ZHUYan,Estimati6nof11A_1||。

forWeaklyChainedDiagonallyDaminantM—Matrices

[J].LinearAlgebraItsAppl,2010,432(#/3):670一677.

HadamardProductof

an

CHENFubing.NewInequalitiesfortheM—MatrixandItsInverse[J/()I。].JInequal

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邰志艳,李庆春.非奇异H一矩阵的一组新判定[J].吉林大学学报(理学版),20】4,52(6):¨7】一¨75.

(TAIzhiyan,LI

Qingchun.

Aset

ofNewcriteriaforNonsingularH—Matrices[J].JournalofJilinUniversity

(ScienceEdition),2014,52(6):1171—1175.)

[8]徐树方.矩阵计算的理论与方法[M].北京:北京大学出版社,199j.(XU

MatrixComputation[M].Beijing:PekingUniversityPress,1995.)

Shufang.TheoryandMethodsabout

(责任编辑:赵立芹)

万方数据

第54卷第1期吉林大学学报(理学版)

JournalofJilinUniversity(ScienceEdition)

Vol-54

Jan

No.1

2016

2016年1月

doi:lO.13413/j.cnki.jdxblxb.2016.01.11

严格对角占优M一矩阵的逆矩阵无穷范数的新上界

(贵州民族大学理学院,贵阳550025)

摘要:利用逆矩阵元素的范围,给出严格对角占优M一矩阵的逆矩阵无穷范数上界新的估计式,进而得到严格对角占优M一矩阵最小特征值下界的估计式,并给出了严格a一对角占优M一矩阵的逆矩阵的无穷范数新上界.理论分析和数值实例表明,新估计式改进了已有的

结果.

关键词:对角占优;M一矩阵;上界;最小特征值中图分类号:0151.21

文献标志码:A

文章编号:167卜5489(2016)01~0061一05

NewUpperBoundsIbrtheInfinityNonnofInverse

StrictlyDiagonallyD0minant

WANGFeng

(CoZZPgPo,SfiP行cP,G“波^o“Min2“【rki"Prsify,GMiyⅡ”g550025,C^i”d)

Matrix

of

M—Matrix

Abstract:Based

on

therangefortheelementsofinversematrix,

newupperboundoftheinfinity

so

as

normofinVersematrixof

strictlydiagonallydominantM—matrixwaspresented

to

obtain

lowerboundoftheminimumeigenvalueoftheM—mat“x.infinitynormof

inVerse

Meanwhile,

newupper

boundofthe

Theory

matrixof

strictly口一diagonallydominantM—matrixwasgiven.

analysisandnumericalexamplesshowthattheseboundsimproveexistedresults.Keywords:diagonaldominance;M—matrix;upperbound;minimumeigenvalue

M一矩阵在矩阵论、计算数学、物理学、生物学、经济学等诸多领域应用广泛.目前,关于严格对角占优M一矩阵A的逆矩阵的无穷范数II

A.1

l|。的上界估计问题已得到了一系列较好的结果m5I.本文

继续考虑IA-1忆。的上界估计问题,给出一些新的估计式.数值实例表明,这些新估计式改进了文献[卜4]中的相应结果.

设嗯”“7表示全体行阶实方阵的集合,N表示全体正整数的集合。设A∈嗯”“,A≥o表示A为非负矩阵,lD(A)表示A的谱半径.若A=(日。)∈R”硒且盘。,≤0(睁!歹),则称A为Z-矩阵,记为A∈Z。.设A∈Z一则A可表示为A一Ⅱ一B,其中:s为实数;J为单位阵;B≥0.当s>.0(B)时,称A为M一矩阵.用r(A)表示M一矩阵A的最小特征值.

收稿日期:2015一05一04.作者简介:王

网络出版时间:2015一ll18.

峰(1981一),男。汉族,博士,副教授,从事矩阵理论及其应用的研究,E—mail:wangf991@163.com.

基金项目:国家自然科学基金(批准号:11361074)、贵州省科学技术基金(批准号:[2015]2073)、贵州省科技厅联合基金(批准号

[2015]7206)、贵州省教育厅自然科学基金(批准号:[2015]420)和贵州民族大学科研基金(批准号:15xRY004).

网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/22.1340.().20151118.1013.002.html.

万方数据

62

吉林大学学报(理学版)第54卷

为讨论方便,引进下述记号:设A一(ni)∈R以”,i,j,是∈N,睁!J,记

刚A)一善kI,c舶)一蚤h,I,引A)一臀,m)_{i∈…t<1)'

“A)一由,塞。hI^(A)一恶葚{;到口iI儿il)㈡(A)一M)_0,

如(A)一————上午毒]————一,m一(A)一————上笸与T一,A““’一

1)d,(A)≤1,i∈N;

2)J(A)≠p;

kI+∑k协(A)

kI+∑kk(A)

ai

“nI

以”f

口M

显然,若-,(A)一N,则矩阵A即为严格对角占优矩阵.若A一(n。)∈吨”“’满足下列3个条件:

3)对Vi硭J(A),存在非零元素序列nq口v。…m,t,其中i≠i・,i・≠iz,…,i,≠志,愚∈.厂(A).则称A为弱链对角占优矩阵比].

引理1[2:

设A一(以。)∈吨袱”是弱链对角占优M一矩阵,B—A∽“’,A-1=(ai),且B_1一(阮),则

㈨一去,a,-一去荟陬卜%),%一去荟风(_‰),ai一岛+鳓,荟风卜吼1),

其中△一n。,一∑以。。(∑卢岳a,。)>o.若.,(A)一N,则△≥n・,(1一d-(A)z・(A))≥a--(1一d・(A)).

引理2Ⅲ

设A一(n。)∈吨耐”是严格对角占优M一矩阵,则

△≥Ⅱll(1一d1(A)Zl(A))>nll(1一dI(A))>O.

引理3[61

设A一(n。)∈吨”“7是严格对角占优M一矩阵,则A_1一(ai)满足

a。≤m,,(A)a“≤m,(A)ai,

j,i∈N,

j≠i.

,,.

引理4[63设A一(口。)∈R积”是严格对角占优M一矩阵,则A_1一(ai)满足

一冬ai冬

nll

//

J{¨

观川m,(A)’

J≠4

i∈N.

:㈦引理5[2]设A一(ni)∈吨积”是弱链对角占优M一矩阵,A_1一(au)且r—r(A),则

r≤则训,r≤罂aX{善ai),r≥删善n。),丰≤r≤÷,

其中:T一罢肾{善au}=|I一忆州一删善a。}・

严格对角占优矩阵A的lI

A_1

II。。的上界

;l~’文献[1]给出了严格对角占优矩阵的逆矩阵的无穷范数上界估计:设A=(ni)∈嗵脓”是严格对角

苦优矩阵,则

{l

悄。1忆≤翼警j瓦Fi丽}‘

?∈N

l“i

l一

o’

/』l“¨l

丈献C3]给出了严格对角占优M一矩阵的逆矩阵的无穷范数新上界估计,并证明了新估计式优于

一忆、≤志+封志垂(南)]<志+塞[南莺(,+南)].

万方数据

茸(,+F专万)]<骞(去垂Fb).c2,

(3)

第1期

峰:严格对角占优M一矩阵的逆矩阵无穷范数的新上界

63

————————————————————————————————————————————————————————一

本文继续给出严格对角占优M一矩阵A的逆矩阵无穷范数IlA,I|。。的新上界估计式.

定理1

设A一(口i)∈嗵”。”是严格对角占优M一矩阵,B—A‘2㈨,A—l一(口。)且B一-一(岛),则

A1||。,≤

J=2

n。。一∑I以。,1研,。(A)

+F百‰悃。1忆.

(4)

证明:令7。(A)一∑口Ⅱ,MA一||A一1||。。,帆一lIB一,忆,则MA—max田,(A),

J∈N

J∈N

M。一罂眵{∑pj}.由引理1、引理2和引理5知

2冬J每”2≤,≤H

小A,一㈨+骞%≤去+去塞c一口¨,塞风≤去+去塞c一‰,%≤

去+F‰帆≤

△’1一d1(A)Z】(A)…5、

‰一∑hj研“A)

+『二磊袅而.’1一dl(A)Z1(A)’

当2≤i≤胛,2≤歹≤卯时,由引理1和引理3得

。∑㈣&

一吼

一△

≤△・m“(A)・口ll—m,1(A)<l,

口。一风+口。,∑风(一日。。)≤岛+口。,研,。(A)<岛+口,,.

女=2

故当2≤i≤行时,由引理4得

=口

“铆・(A)+MB≤(去+#‰)“A)+MB≤

。∑斛

A、,+

∑(岛+a。,m。(A))≤m,。(A)叩。(A)+MB≤

J=2

去+F=‰≤1

△’1一d】(A)£。(A)、

盘。。一∑I口。,J

+『二磊袅而.

。1一d】(A)Z】(A)‘

m,。(A’

’=2

再由式(5),(6)得

A叫IJ。。≤

盆。。一∑}盘。,I搬,,(A’

+Fi‰悃。1忆.

。1一d。(A)Z1(A)”一

“~‘

从而式(4)得证.

对式(4)应用迭代法可得如下定理:

定理2

设A一(ni)∈豫“”是严格对角占优M一矩阵,则A1

lI。。≤

‰一∑‰l优;。(A)

I吼。一;刍,

E=2

赢+塞e忑5

‰亘可蒜1.㈩

应用定理2可得:推论l

设A=(ai)∈嗵“”是严格对角占优M一矩阵,则

舢,≥卜一

h一∑I

Jm女l(A)

。∑础口。一∑k口“一厶I

n4

^=l十1

注1

由A一(n。)∈吨耐”是严格对角占优矩阵知

蕊垂南¨

o≤“,(A),z,(A)<1,

口i“,(A)一∑I口。『,i≠j,

i,j∈N.

々=计l

故估计式(7)优于估计式(3),即

万方数据

(5)…

(6)…

64

吉林大学学报(理学版)

第54卷

&。。一∑f&。;fme,(A)

^=2

。∑㈣

—百‰亘鬲志丽1≤丽—蒜+塞(丽i蒜重F蒜).

ni一∑k阢(A)’11“p…~…J、

A_1

严格口一对角占优矩阵A的II

Il。的上界

ni

设A一(盘,;)∈c“”,若存在口∈[o,1],使得l

占优矩阵‘7|.

引理6[83引理7嘲定理3

J>aRi(A)+(1一a)c,(A),则称A为严格a一对角

设A,B∈吨”硒,且A与A—B是非奇异的,则(A—B)一1一A_1+A_1B(J—A_1B)_1A~.若ffA一1忆.<1,则I—A是非奇异的,且ff(j~A)_1ff。,

≤击.

设A=(ni)∈吨”。”是严格旷对角占优M一矩阵,a∈(o,1].若{i∈NR,(A)>c。(A))≠力,

且妒l(A)<max

l≤f≤”

a(R,(A)

A_1忆。≤F讯万而等等酉丽

l≮!起"

(8)

其中

妒l(A)一

n。t

训。(A)~∑I

^=2

I们。。(A)

1≤j≤”

。∑础u,(A)一∑fn。fm“(A)’1

磊了吾蕊亟南1,

~“”。““j’

i—j,

R。(A)>C。(A),

u。(A)一max{口i,ai+口(R,(A)一C,(A))}.

证明:令A—B—C,B一(6。),C一(f。),且

fai+a(R,(A)一C,(A)),

l吼,

fa(R;(A)一C,(A)),

其他;

i—J,

R,(A)>C。(A),

Io,

其他.

对任意的i∈{i∈NIR,(A)>c,(A)),有6i一日i+a(R。(A)一c,(A))>R,(A)一R,(B);对任意的

i∈{i∈N1R。(A)≤C,(A)),有

6i一口i>状。(A)+(1一a)C。(A)≥R:(A)一R:(B).

因此,B是严格对角占优M一矩阵.

由定理2和B的定义得B-1|1。≤

^=2

6。。一∑‰I‰(B)

。∑瑚

u,(A)一∑1&。tImt,(A)

女一2

_忐莺高]=蕊专去蕊垂去卜跳

6i一∑‰帆(曰)9一吖一“小~j

u。(A)一∑1

n。I

m。(A)’1

“。““。““】

川…一

再由定理条件得

f|B叫c||,,≤l|B-1il。|1c|f。≤9。(A)maxn(R,(A)一c:(A))<1.

I≮f≈”

进而由引理6和引理7得

||A“||…一IJ(B—c)_1Jl。。一|JB-1+B_1c(J—B叫c)“B—l|。=

|lB“|1。+I|B-1c1|。:《(I—B-1C)_1||。。||B-1|I。。≤

万方数据

第1期

王,峰:严格对角占优M一矩阵的逆矩阵无穷范数的新上界

65

B_1C|I

1一||B-1c||…“~

”。、’

1一||B_1c||。。

翌!!垒1

1一妒1(A)max口(R,(A)一C,(A))’

1≤l≤”

于是式(8)得证.3

数值实例

例l设

32

—1

28

—3一l

27

~l~2~4

40

一2—3

—4—4一2—2—5

30

—2

—3一1—2—4—1—2—238

—1—1—4—2—4—5—3—428—3

—4—3—4—5—1—3—4一l—326

—4—1—3—5

A—

—2

—3—5—2

—3—3

—3—4—2一l—2—3

一1

27.01

~5~1~1~4~1—2

—4—2—2—3—4

一536一2—4—1

—3—3—4—1

—4一l—3—3

—1一3—2

—1

易知A是严格对角占优M一矩阵,应用式(1)~(3),分别可得0A_1||。。≤100,I|A_1|I。。≤

14.038

1,II

A-1

II。。≤6.4821.但应用式(7)得lA叫II。。≤1.270

一2

8.

例2设A—I~1

3—2

一l

易知A不是严格对角占优M一矩阵,而A是严格口一对角占优M一矩阵(口一o.5).因此,不能用式(1)~(3)估计Il

A_1

lI…但应用式(8)得||A_1||。≤6.414

6.

综上可见,本文给出了严格对角占优M一矩阵的逆矩阵的无穷范数上界新的估计式,改进了文献[1—4]中的相关结果.数值算例表明,新估计式优于文献[1—4]中的相应结果.

[1]

[2]

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(责任编辑:赵立芹)

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