@ybtang21c
2025-01-06T18:19:16.000000Z
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高等工程数学
讲义
2024AU
设
若方阵 满足: ,则方阵幂级数 收敛.
注:
幂级数的和函数一般也称为 解析函数
(Analytic Function)例 的Taylor展开为
定理 设方阵 与 相似,即存在可逆矩阵 ,使得
是某个解析函数,则
例 设 ,求 .
提示:
定理 若方阵 为对角块矩阵
则
定理 若 是对角元为 的 阶 Jordan 块,则对解析函数 有
证明思路
例 设 ,求
Jordan标准形法
最小多项式法
例 设
求 .
注: 用 Jordan 标准形法求方阵函数的困难之处:
设方阵 的最小多项式为 ,若函数 和 满足:对任意
则称二者 在方阵 的谱上是一致的.
例 设 ,验证 与多项式函数
在 的谱上是一致的.
定理 若 和 在方阵 的谱上是一致的,设 是对角元为特征值 的阶数不超过 的 Jordan 块,则
提示:
完全由 所决定.定理 若 和 在方阵 的谱上是一致的,则
证明思路:
例 ,求 .
提示
方阵函数 存在的前提
例 考虑函数 ,方阵 ,求 .
这说明前述方阵函数的定义过于严格!
设 是 阶方阵, 是给定的函数,若存在多项式 ,使得 与 在 的谱上是一致的,则可定义方阵函数
例 ,计算 .
提示
最小多项式法