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toeplitz定理推导

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  • Toeplitz定理是数学分析中一个重要的定理,它描述了矩阵的极限性质。该定理的推导过程比较复杂,需要使用一些数学分析中的概念和技巧。

    首先,我们需要定义一些符号和概念。设 A_nA

    n

    表示一个 n

    imes nn×n 的实数矩阵,a_{i,j}a

    i,j

    表示 A_nA

    n

    中第 ii 行、第 jj 列的元素。若对于所有的 i,ji,j,都有 a_{i,j} = g(i-j)a

    i,j

    =g(i−j),其中 gg 是一个二元实函数,则称 A_nA

    n

    为一个 Toeplitz 矩阵。

    接下来,我们可以使用递归的方法来推导 Toeplitz 矩阵的极限性质。具体来说,我们可以将 Toeplitz 矩阵 A_nA

    n

    的元素表示为 a_{i,j} = g(i-j)a

    i,j

    =g(i−j),然后将其分解为第一行和其它行的和,即 A_n = B_n + C_nA

    n

    =B

    n

    +C

    n

    其中 B_nB

    n

    的第一行为 a_{1,j}a

    1,j

    而 C_nC

    n

    的第一行为 00。接下来,我们可以使用递归方式,将 B_nB

    n

    和 C_nC

    n

    分别分解为 B_{n-1}B

    n−1

    和 C_{n-1}C

    n−1

    的形式,直到 n=2n=2 为止。

    通过递归分解,我们可以得到 A_n = B_n + C_n = B_{n-1} + C_{n-1} + D_nA

    n

    =B

    n

    +C

    n

    =B

    n−1

    +C

    n−1

    +D

    n

    其中 D_nD

    n

    的第一行为 a_{n,1}a

    n,1

    而其它行均为 00。接下来,我们可以使用放大矩阵的方法,将 B_{n-1}B

    n−1

    和 C_{n-1}C

    n−1

    分别放大为 n

    imes nn×n 的矩阵,即 $E_n = begin{bmatrix} B_{

    2023-10-23 13:55:36
  • toeplitz定理,即黑林格-特普利茨定理,数学泛函分析的定理,以德国数学家恩斯特·黑林格和奥托·特普利茨命名。

    设H为希尔伯特空间,T:H→H为处处定义的对称线性算子,即对任意都有等式,那么,T有界(因此也是连续)。

    1、托普利兹矩阵完全由其第1行和第1列的2n一1个元素确定。

    2、托普利兹矩阵沿平行主对角线的每一对角线上的元素是相等的,是关于交叉对角线对称的。显然,有:

    其中

    为反向单位矩阵。

    3、除第一行第一列外,其他每个元素都与左上角的元素相同。

    4、矩阵中的各元素关于次对角线对称,即T型矩阵为次对称矩阵。

    特殊的T形矩阵

    在数字信号处理领域中经常遇到一种特殊的T型矩阵,它除了具有一般T型矩阵的特点外,还是一个对称矩阵。

    2023-10-23 13:55:36
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