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本文研究一类重要的,具有特殊结构的矩阵——循环M-矩阵.关于循环矩阵类的研究是矩阵理论的重要组成部分,也是应用数学领域中一个活跃和比较重要的研究方向.由于这类矩阵有许多良好的性质和结构,很有必要对其特殊性质、特殊结构、逆特征值问题进行探讨.所谓矩阵的逆特征值问题指的是:在一定的限制条件下,求出某矩阵使其具有预先给定的特征值或特征向量.
本文的主要内容及安排如下:
第一章是引言与预备知识,这部分主要介绍了循环矩阵类研究现状与本文的预备知识.
第二章介绍对称的循环M-矩阵的一些性质:该矩阵的特征值范围、其逆矩阵的存在性以及讨论了逆矩阵的k次方的极限性质和2-范数性质,并给出了其逆矩阵的摄动定理.
第三章分别给出了谱为实数集和复数集情况下的循环M-矩阵逆特征值问题.事实上谱为实数集的实循环矩阵M-矩阵是对称的,而谱为复数集(排除实数集情况)时一定是非对称的,故这部分实质研究了对称和非对称循环M-矩阵的逆特征值问题,相应给出了数值例子.
第四章在第三章的基础上进一步讨论了循环M-矩阵的逆矩阵(循环逆M-矩阵)的逆特征值问题,同时分别给出了谱为实数集和复数集情况下的循环逆M-矩阵的构造,并相应给出了数值例子.对于本文数值例子,利用MatLab6.5科学计算软件对有关的结论进行编写程序求矩阵,且用MatLab6.5的矩阵的特征值函数eig验证所求的矩阵正是所给的限制谱下的矩阵.