Как происходит потеря юнитоидной матрицей свойства юнитоидности?
Х. Д. Икрамовa,
А. М. Назариb a Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Ленинские горы, 1, Москва, 119992
b Университет Эрака, Эрак, Исламская Республика Иран
Аннотация:
Юнитоидом называется квадратная матрица, которая может быть приведена к диагональному виду
посредством конгруэнтного преобразования. Среди различных диагональных форм юнитоида
$A$ имеется
лишь одна (с точностью до порядка, принятого для главной диагонали), все ненулевые диагональные
элементы которой суть числа с модулем
$1$. Она называется канонической формой матрицы
$A$ относительно конгруэнций, а аргументы ее ненулевых диагональных элементов называются каноническими углами этой матрицы. Если
$A$ не вырождена, то ее канонические углы тесно связаны с собственными значениями матрицы
$A^{-*}A$, называемой коквадратом матрицы
$A$.
Хотя определение юнитоида напоминает понятие диагонализуемой матрицы в теории подобий, кажущаяся аналогия между этими двумя матричными классами обманчива. Мы показываем, что жорданова клетка
$J_n(1)$, которая в теории подобий рассматривается как антипод диагонализуемости, является юнитоидом. Более того, ее коквадрат
$C_n(1)$ имеет
$n$ различных унимодулярных собственных значений. Мы погружаем матрицу
$J_n(1)$ в семейство жордановых клеток
$J_n(\lambda)$ с параметром
$\lambda$, меняющимся в
диапазоне
$(0, 2]$. В некоторой точке, расположенной левее единицы,
$J_n(\lambda)$ перестает быть юнитоидной
матрицей. Мы подробно обсуждаем этот момент в попытке понять, как может произойти подобная
трансформация. Обсуждаются и аналогичные моменты, соответствующие меньшим значениям
$\lambda$. Указаны некоторые примечательные факты, связанные с собственными значениями коквадратов и числами обусловленности этих значений.
Ключевые слова:
конгруэнтное преобразование, каноническая форма, коквадрат, юнитоидная матрица, канонические углы.
УДК:
512.643 Статья поступила: 01.11.2023
Переработанный вариант: 27.11.2023
DOI:
10.15372/SJNM20240302