[行列解析1.3.P37]

1.3.問題37

1.3.P37

\(A \in M_n\) が中心対称(centrosymmetric)であるとする。

まず、\(n = 2m\) の場合、\(A\) がブロック形式 (0.9.10.2) で表されるとき、次を示せ:

A \sim (B - K_m C) \oplus (B + K_m C)

ここで相似変換に用いる実直交行列 \(Q\) は次で与えられる:

Q = \tfrac{1}{\sqrt{2}}
\begin{bmatrix}
I_m & -K_m \\
I_m & K_m
\end{bmatrix}

次に、\(n = 2m + 1\) の場合、\(A\) がブロック形式 (0.9.10.3) で表されるとき、次を示せ:

A \sim (B - K_m C) \oplus 
\begin{bmatrix}
\alpha & \sqrt{2} x^T \\
\sqrt{2} K_m y & B + K_m C
\end{bmatrix}

このとき、相似変換に用いる実直交行列 \(Q\) は次で与えられる:

Q = \tfrac{1}{\sqrt{2}}
\begin{bmatrix}
I_m & 0 & I_m \\
0   & \sqrt{2} & 0 \\
- K_m & 0 & K_m
\end{bmatrix}

さらに、この \(Q\) が実直交行列であることを確認せよ。


参考:Matrix Analysis:Second Edition ISBN 0-521-30587-X.(当サイトは公式と無関係です)

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