弗羅貝尼烏斯不等式

弗羅貝尼烏斯不等式

弗羅貝尼烏斯不等式(Frobenius inequality)亦稱西爾維斯特不等式,是一種特殊不等式,指矩陣乘積的秩與其因子的秩之間的重要關係式。設矩陣A和B是可乘的,而B和C是可乘的,則r(ABC)≥r(AB)+r(BC)-r(B),在此不等式中,若A為m×n矩陣,B為n階單位矩陣,C為n×s矩陣,則r(AC)≥r(A)+r(C)-n,有的書籍也稱第一種情況為弗羅貝尼烏斯不等式,第二種情況為西爾維斯特不等式。

基本介紹

  • 中文名:弗羅貝尼烏斯不等式
  • 外文名:Frobenius inequality
  • 所屬學科:數學
  • 所屬問題:高等代數(矩陣)
  • 別名:西爾維斯特不等式
  • 簡介:矩陣乘積的秩與其因子的秩的關係
基本介紹,弗羅貝尼烏斯不等式的證明,

基本介紹

設A、B、C分別為m×n,n×s,s×t矩陣,則:r(ABC)≥r(AB)+r(BC)-r(B)。
,則r(AB)≥r(A)+r(B)-n。

弗羅貝尼烏斯不等式的證明

弗羅貝紐斯(Frobenius)不等式
設A、B、C分別為m×n,n×s,s×t矩陣,則:r(ABC)≥r(AB)+r(BC)-r(B)。
證明: 只要證明:
即可。
事實上,因為
所以
下面西爾維斯特(Sylvester)不等式也可由弗羅貝紐斯不等式的直接推得。故有的書籍也將其稱為弗羅貝紐斯不等式。
西爾維斯特(Sylvester)不等式
,則r(AB)≥r(A)+r(B)-n。
證明 只要證明:
事實上,由
證完。

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