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行列に関して教えてください。

つぎの命題の証明の仕方を教えてください。 つぎの条件を満たす3×3行列Aを考える。 *)すべてのiに対して、|| Ai || < 1(Ai:第i行ベクトル) このとき次が満たされる。 (1- || A1 ||)×(1- || A2 ||)×(1- || A3 ||) <= (1- | λ1 |)×(1- | λ2 |)×(1- | λ3 |) ここで、|| Ai ||は1ノルム(要素の絶対値の和)、 λiはAの固有値です。

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回答No.1

Gershgorinの定理 「n次正方行列Aの任意の固有値は   Ci ={z| |z - aii|≦∥Ai∥-|aii|} で定義されるn個の円Ciの合併集合の中にある。」 が使えないでしょうか。固有値λiが上の円の中にあるとすれば  |λi|- |aii|≦|λi - aii|≦∥Ai∥-|aii| より  |λi|≦∥Ai∥≦1 だから  0≦1 -∥Ai∥≦1 -|λi| よって  (1- ∥A1∥)×(1- ∥A2∥)×(1- ∥A3∥) ≦(1- |λ1|)×(1- |λ2|)×(1- |λ3|) しかし正確にはGershgorinの定理は固有値が円の合併の中にあることを言っているだけで、各円の中に1個ずつあるとは限らないので上の証明ではだめです。しかしGershgorinの定理と関係ありそうなので考えてみてください。Gershgorinの定理の証明は  伊理正夫「一般線形代数」(岩波書店) p.191

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