《中国科学》上“对称本原矩阵的指数集”非常简短的证明

邵嘉裕先生 1 986年在《中国科学》上最先开创对后来本原矩阵的发展有极大促进的对称本原矩阵的指数集。本文结合图论、代数和数论给出的新颖简捷的方法和思路 ,给出此《中国科学》上全文结果的非常飘亮的解决方案 .

对称本原矩阵指数集的刻画

设S_n表示由全体n阶对称本原(0,1)-炬阵所构成的集合,并设S(n,d)={A∈S_n}A的伴随有向图中的最小奇圈之长为d≥1 }。本文证明了:S(n,d)的本原指数集为{d-1,d,…,2n-d—1}\D,其中D为{n-d+1,n-d+2,…,2n-d-2}中的所有奇数与0之并集,同时,我们也给出了S(n,d)中指数达到上界的矩阵集合的完全刻画。

含对称非零元的奇数阶本原矩阵的指标集

本文证明了:当n为奇数时,含对称非零元的n阶本原矩阵类B的指标集E_B的上确界为3n-4;并且E_B={1, 2, …, 3n-4},不存在缺数段;又设N(A)是A中含正元的个数,则A是含最少正元的n阶本原矩阵的充要条件是A同构于定理6中的A.

几类迹非零的一般本原矩阵和对称本原矩阵的指数集

利用代数图论的方法和技巧刻划了几类一般本原矩阵和对称本原矩阵的指数集.得到SEn;d={2,3,…,2n-2d}\S,其中当2≤d≤n/2,S是n到2n-2d之间的所有奇数;当d=1时,S为n-1到2n-2的所有奇数.当(n+1)/2<d<n时,则SEn;d={2,3,…,n-1}.

同样指数集的更小本原矩阵类证明

李毓祁在《数学学报》上得到对角元非零至少有一对非零对称元 ,但非对称的 n阶本原短阵的指数集 E+n ={ 2 ,3,… ,2 n- 2 } .对此 ,文中给出其中一更小类本原短阵已有此指数集 ,且证明更简洁又不引用任何结果 .另外 ,文中还给出一著名定理的简短证明 .

迹为d的对称本原矩阵的指数集

设S(n,d)表示由全体迹为d的n阶对称本原矩阵所构成的集合,本文给出了S(n,d)中全体矩阵的本原指数集,并完全刻划了S(n,d)中本原指数达到上界的极矩阵.

d个环点的极小本原矩阵的指数集

寻找和刻画各类有代表性的特殊本原矩阵的指数集,国内外都已有许多结果.这里研究和刻画d个环点的n阶极小本原矩阵的指数集为{[n/d]+n-2,[n/d]+n-1,…,n-2d-1}.

一个围长为2且直径≤d的本原矩阵类的指数集

利用图论和数论相结合的方法,研究了围长为2的一类本原矩阵,通过有向图D的直径,给出了围长为2且直径≤d的n阶本原矩阵的本原指数的一个上确界,最后证明了围长为2且直径≤d的全体n阶本原矩阵所构成的矩阵类的本原指数集为E0d={2,3,…,3d}.

一个有同样指数集的更小本原矩阵类的简单证明

对对角元非零至少有一对非零对称元但非对称的 n阶本原矩阵的指数集 E+n ={ 2 ,3,… ,2 n-2 }的结论[1 ] ,本文给出其中一更小类本原矩阵已有此指数集 ,且证明更简洁而不引用任何结果 .另外 ,还给出一著名定理的简短证明 .

具有最大连续指数集的本原矩阵类

设E_n为n阶本原矩阵类的指数集,[1,λ_n]为E_n中的一个最大连续指数集。本文证明了存在某一类矩阵(?),它具有最大连续指数集[1,λ_n],从而完全解决了文献[1]中提出的两个问题。

非负本原矩阵的Perron根和Perron向量的一类新算法

本文着重讨论了非负本原矩阵Ａ的乘幂Ａ￣ｋ的元素及其行和ｒ＿ｉ（Ａ￣ｋ）、列和ｃ＿ｊ（Ａ￣ｋ）、迹ｔ＿ｒ（Ａ￣ｋ）经适当的代数运算后的收敛性，并根据这些收敛性给出了这类矩阵的Ｐｅｒｒｏｎ根和Ｐｅｒｒｏｎ向量的一类新算法。

本原矩阵指数集的三个重要结果的注记

对本原矩阵的三个结果进行重新刻划,发现可将两个定理简洁表述为一个定理,而且证明极为简单。

正对角元的对称本原矩阵的本原指数集

对含正对角元的对称本原矩阵的本原指数集的分布进行具体的研究,得到几类本原矩阵的分布规律.综述本文的部分结果,可得出《中国科学》1986,N o9的“对称本原矩阵的指数集”一文的重要结果“n阶对称本原矩阵的指数集是{1,2,…,2n-2}\{n,…,2n-2}中所有奇数”的又一简单证明.

本原矩阵具有最小范数的广义上指数的极矩阵

以伴随有向图的形式完全刻划了n阶本原矩阵和n阶对称本原矩阵具有最小范数的广义上指数的极矩阵。

迹为零的对称本原矩阵的指数集

本文证明了全体n阶迹为零的对称本原矩阵的指数集是{2,3,4,…,2n-4}\S,其中S是[n-2,2n-4]中的所有奇数。

含正对角元的极小本原矩阵

本文研究对角元全为正的 n 阶木原矩阵的结构,它的本原指数为k,2≤k≤n-2,它含正元的个数为最少。我们得出,从同构观点看,仅当 k 为偶数旦 2(n-1)/k 为大于3的整数时,这样的极小矩阵才是唯一的。

迹为零的对称本原矩阵的scrambling指数

设A为n阶本原矩阵,若存在正整数k,使得对于Ak的任意两行,都在某一列上的元素为正,这样的最小正整数称为本原矩阵A的scrambling指数.采用图理论来研究对称本原A的scrambling指数.解决了迹为零的对称本原矩阵的scrambling指数的上确界问题,进而得到了其指数集,并完全刻划了这类矩阵的极矩阵.

含对称非零的偶数阶本原矩阵的指标集

通过假设至少含有一对对称的位置上的非零元的 n阶本原矩阵类为 B,其中 Be表示 B中偶数阶矩阵全体 ,利用非负矩阵与有向图证明了 :当 n为大于 2的偶数时 ,含对称非零元的 n阶本原矩阵类 Be的指标集的上确界为 3 n -6,并且 Ee={1,2 ,… ,3 n -6},无缺数段 ;又设 N (A)是 A中含正元的个数 ,则 B是含最小个数正元的 n阶本原矩阵的充要条件是 B同构于定理 3中的 B～ 。

关于小指数对称本原矩阵的刻画

讨论了一类小指数对称本原矩阵的刻画问题,为对称本原矩阵的完全刻画奠定基础.

迹为d的中心对称本原矩阵的指数集

设S（n，d）表示由全体迹为d的n阶中心对称本原矩阵所构成的集合，本文给出了S（n，d）中全体矩阵的指数集。