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¿Tiene también estas propiedades la inversa de la suma de las inversas de dos matrices de Stieltjes simétricas y estrictamente dominantes en diagonal?

Supongamos que $A$ y $B$ son matrices reales simétricas, definidas positivamente, estrictamente dominantes en diagonal con elementos diagonales positivos y no positivos fuera de diagonal (es decir, matrices de Stieltjes estrictamente dominantes en diagonal).

Dejemos que $C^{-1}=A^{-1}+B^{-1}$ .

Es $C$ ¿también es una matriz de Stieltjes estrictamente diagonalmente dominante?

Nota: El resultado es válido para una matriz de 2 por 2 y no he encontrado ningún contraejemplo para matrices de tamaño ligeramente superior, sin embargo no he podido averiguar cómo demostrar el resultado para una matriz general $n$ -por- $n$ matriz.

Agradecería cualquier comentario y orientación. Muchas gracias de antemano.

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Chris Ballance Puntos 17329

No. Contraejemplo aleatorio: $$ A=\pmatrix{ 110&-88&-10\\ -88&160&-69\\ -10&-69&129}, \ B=\pmatrix{ 118&-13&-82\\ -13& 66&-52\\ -82&-52&140}. $$ $$ C=(A^{-1}+B^{-1})^{-1}=\pmatrix{ 48.416&-19.298&-20.637\\ -19.298&45.099&-26.202\\ -20.637&-26.202&58.454}. $$ La segunda fila de $C$ no es diagonalmente dominante.

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Muchas gracias por su ayuda.

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Si se me permite, me gustaría hacer una pregunta de seguimiento a @user1551 o a cualquier otra persona que esté interesada. Si se elimina la condición de dominancia estricta-diagonal, ¿se mantendría entonces la afirmación? En otras palabras, suponiendo que $A$ y $B$ son matrices reales simétricas, definidas positivamente con elementos diagonales positivos y no positivos fuera de la diagonal (es decir, matrices de Stieltjes). ¿Podría $C$ como se ha definido anteriormente, ¿también tiene estas propiedades? Gracias de antemano.

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@opre No. Claramente $C$ es positiva definida (y por lo tanto tiene una diagonal positiva), pero las entradas no diagonales de $C$ también puede ser positivo. Es fácil generar un contraejemplo de 3x3 por ordenador. Por ejemplo, cuando $A=\pmatrix{10&-7&-2\\ -7&10&-3\\ -2&-3&10}$ y $B=\pmatrix{15&-2&-2\\ -2&15&-9\\ -2&-9&9}$ la entrada superior derecha de $C$ es de aproximadamente 0,053545. Si tienes más preguntas, el siguiente documento puede ser útil: C.R. Johnson, Matrices M inversas , LAA 47:195-216(1982).

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