例 1.3.25.
任意の \( n \geq 2 \) に対して、次の \( n \times n \) 実対称ハンケル行列を考える。
A = [\, i + j \,]_{i,j=1}^{n} = \begin{bmatrix} 2 & 3 & 4 & \cdots \\ 3 & 4 & 5 & \cdots \\ 4 & 5 & 6 & \cdots \\ \vdots & \vdots & \vdots & \ddots \end{bmatrix} = v e^{T} + e v^{T} = [\, v \; e \,][\, e \; v \,]^{T}
ここで、\( e \in \mathbb{R}^n \) のすべての成分は 1 であり、\( v = [\, 1 \; 2 \; \dots \; n \,]^{T} \) である。\( A \) の固有値は、次の行列 \( B \) の固有値と同じである。
B = [\, e \; v \,]^{T} [\, v \; e \,] = \begin{bmatrix} e^{T} v & e^{T} e \\ v^{T} v & v^{T} e \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} \dfrac{n(n+1)}{2} & n \\ \dfrac{n(n+1)(2n+1)}{6} & \dfrac{n(n+1)}{2} \end{bmatrix}
これに加えて \( n - 2 \) 個の 0 が固有値となる。
(1.2.4b) によれば、\( B \) の固有値(1つは正、もう1つは負)は次の通りである。
\dfrac{n(n+1)}{2} \; \pm \; \sqrt{\dfrac{2n+1}{6(n+1)}}
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