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Los valores propios del producto de una matriz definida positiva y una matriz simétrica.

Un compañero ha planteado la siguiente pregunta y me gustaría dejar de pensar en ella para poder volver a trabajar en mi propia investigación.


Supongamos que $A>0$ es decir $A$ es una matriz real simétrica positiva definida, y $B$ es una matriz real simétrica no singular.

¿Qué podemos decir de los valores propios de $AB$ ? Por ejemplo, supongamos que $B$ tiene $n$ positivo y $m$ valores propios negativos. Will $AB$ tienen el mismo número de valores propios positivos y negativos?

Obviamente, si $B$ es positiva o negativa definida, el resultado es sencillo, es decir, tenemos las "reglas de signo de la matriz

$$ (+)\cdot (+)=(+)\qquad\text{and}\qquad (+)\cdot(-)=(-) $$ Con esto queremos decir que "una definida positiva por una definida positiva tiene valores propios positivos" y "una definida positiva por una definida negativa tiene valores propios negativos".

Jugar con descomposiciones matriciales como la polar, la espectral, etc., e identidades como $\{\lambda(AB)\}=\{\lambda(\sqrt{A}B\sqrt{A})\}$ (aquí $\lambda(\cdot)$ que significa "valores propios de") no parece conducir a un resultado rápido.

¿Alguna idea?

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Chris Ballance Puntos 17329

Editar: Sí, el número de valores propios positivos o negativos en $AB$ y $B$ son los mismos. El espectro de $AB$ es idéntico al espectro de $\sqrt{A}B\sqrt{A}$ y por Ley de inercia de Sylvester , $\sqrt{A}B\sqrt{A}$ y $B$ tienen el mismo número de valores propios positivos/negativos/cero.

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