[行列解析8.1.18]定理:非負行列に対するスペクトル半径の比較

8.1.18 定理:非負行列に対するスペクトル半径の比較

定理 8.1.18.\( A, B \in M_n \) とし、\( B \) が非負行列であると仮定する。もし \( |A| \le B \) が成り立つならば、

\rho(A) \le \rho(|A|) \le \rho(B)

が成り立つ。

証明

式 (8.1.10) および (8.1.12) を用いると、任意の \( m = 1, 2, \ldots \) に対して次が得られる。

|A^m| \le |A|^m \le B^m

したがって、式 (8.1.16) と (8.1.17) から次が成り立つ。

\|A^m\|_2 \le \||A|^m\|_2 \le \|B^m\|_2,
\quad
\|A^m\|_2^{1/m} \le \||A|^m\|_2^{1/m} \le \|B^m\|_2^{1/m}

ここで、\( m \to \infty \) としてゲルファンドの公式(式 (5.6.14))を適用すると、次を得る。

\rho(A) \le \rho(|A|) \le \rho(B)


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