Drazin谱和算子矩阵的Weyl定理
反三角算子矩阵的Drazin可逆性及其表示
in terms of AD and (CB)D is also given. Finally, an example is presented to illustrate
the validity of the main result.
Keywords Drazin inverse; resolvent; Laurent expansion; bounded linear operator
Abstract In this paper, we study the existence and representation of the Drazin
A B\
inverse of the anti-triangular operator matrix M =
. Based on Laurent
\C 0
expansion method of resolvent, we prove that M is Drazin invertible under the as
sumptions CB = CAB = CA2B, A3 = A2, and the expression of Drazin inverse of M
近年来,学者们在不同条件下给出了反三角矩阵和反三角算子矩阵的Drazin逆的具体表达 式2005年,文[6]在条件CAD A = C, AD BC = BCAD下给出了反三角矩阵M含有AD 和(BC)D的Drazin逆的表达式2009年,文[7]分别在条件(1) ABC = 0;⑵BCAn = 0, (I - An)BC = 0;⑶AnABC = 0, BC(I - An) = 0下讨论了复Banach空间中反三角算子矩阵 M的广义Drazin逆的表达式.2011年,文[8]在AB = B, A2 = A的条件下给出了反三角矩阵 M含有(AB)D, (BA)D和(ABC)D的Drazin逆表达式.同年,文[9]在满足AB = BA时给出 反三角矩阵M在C = I时Drazin逆的具体表达式,并在ABC = BCA条件下也给出反三角 矩阵M的Drazin逆的表达式.2014年,文[10]在A2 = A, CAnB = 0的条件下,给出反三角 算子矩阵M的Drazin逆的存在性及其表达式.2016年,文[11]分别在(1) BnA(I - Bn) = 0, Bn(AB - BA) = 0;⑵ BnA(I - Bn) = 0, BnAB(BnA)n = 0, (BnA)DBnAB = 0 这两种条件 下给出了反三角算子矩阵M当C = I时Drazin逆的存在性,进而得到反三角算子矩阵M在 ABC = BCA条件下的Drazin逆的存在性.更多的结果参见[12-15]及相关文献.
有界线性算子的a-Weyl定理及亚循环性
有界线性算子的a-Weyl定理及亚循环性杨国增;孔莹莹;曹小红【摘要】设H为无限维复可分的Hilbert空间,B(H)为H上的有界线性算子的全体.称T∈B(H)满足a-Weyl定理,若σa(T)σea(T)=πa00(T),其中,σa(T)和σea(T)分别表示算子T∈B(H)的逼近点谱和本质逼近点谱,πa00(T)={λ∈isoσa(T):0<dimN(T-λI)<∞}.通过定义新的谱集,给出了算子函数满足a-Weyl定理的判定方法,研究了当T为亚循环算子时,算子函数满足a-Weyl定理的充要条件.%Let H be an infinite dimensional separable complex Hilbert space and B(H) be the algebra of all bounded linear operators on H.For T ∈ B(H),we call a-Weyl's theorem holds for T if σa(T) σea(T) =π00(T),where oa (T) and oea (T) denote the approximate point spectrum and essential approximate point spectrum respectively,andπa00(T) ={λ ∈ isoσa(t):0 < dim N(T-λI) <∞ }.Using the new defined spectrum,we investigate a-Weyl's theorem for operator function.Meanwhile,we characterize the sufficient and necessary conditions for operator function satisfying a-Weyl's theorem if T is a hypercyclic operator.【期刊名称】《深圳大学学报(理工版)》【年(卷),期】2017(034)004【总页数】6页(P372-377)【关键词】线性算子理论;a-Weyl定理;逼近点谱;亚循环算子;算子函数;Fredholm 算子;谱集;Browder谱【作者】杨国增;孔莹莹;曹小红【作者单位】郑州师范学院数学与统计学院,河南郑州450044;陕西师范大学数学与信息科学学院,陕西西安710062;陕西师范大学数学与信息科学学院,陕西西安710062【正文语种】中文【中图分类】O177.2设H为无限维复可分的Hilbert空间, B(H)为H上的有界线性算子的全体.对于T∈B(H),令N(T)和R(T)分别表示算子T的零空间和值域,若R(T)闭且n(T)=dim N(T)有限,称T为上半Fredholm算子;若R(T)有有限的余维数d(T)=dim(H/R(T))=codim R(T),则称T∈B(H)为下半Fredholm算子.若T既为上半Fredholm算子又为下半Fredholm算子,则T∈B(H)称为Fredholm算子.对于半Fredholm算子,其指标定义为ind(T)=n(T)-d(T).其中, n(T)和d(T)分别为算子T的零空间维数和值域的余维数.特殊地,当n(T)=0且R(T)闭时,称T为下有界算子.指标为0的Fredholm算子称为Weyl算子.算子T的升标asc(T)为满足N(Tn)=N(Tn+1)的最小非负整数,若这样的整数不存在,则记asc(T)=∞;算子T的降标为满足R(Tn)= R(Tn+1)的最小的非负整数,同样若这样的整数不存在,则记des(T)=∞.当T为有限升标和有限降标的Fredholm算子时,称T为Browder算子.对T∈B(H),记σ(T),σw(T),σp(T),σa(T),σb(T),σab(T)、σSF(T)和σea(T)分别表示算子T的谱、Weyl谱、点谱、逼近点谱、Browder谱、Browder本质逼近点谱、半Fredholm谱和本质逼近点谱.记ρ(T)=C\σ(T)、ρa(T)=C\σa(T)、ρb(T)=C\σb(T)、ρab(T)=C\σab(T)、ρSF(T)=C\σSF(T)、ρea(T)=C\σea(T).令Pab(T)={λ∈σa(T): T-λI为上半Fredholm算子,且asc(T-λI)<∞},将T的正规特征值记作σ0(T),即σ0(T)=σ(T)\σb(T).对K⊆C,iso K表示集合K的孤立点集, acc K为K的聚点的全体;为单位圆盘;为单位圆周.令T∈B(H), 对x∈H, x在T下的轨道定义为Orb(T, x)={ x, Tx, T2x, …}. 若Orb(T, x)在H中稠密, 则称x∈H为算子T的亚循环向量. 若T有亚循环向量,则称T为亚循环算子,用HC(H)表示H上的亚循环算子的全体,表示HC(H)的范数闭包.文献[1]给出了的判定,即当且仅当下列条件成立:① σw(T)∪∂连通;②σ0(T)=∅;③ 任意λ∈ρSF(T), ind(T-λI)≥0,其中,ρSF(T)={λ∈C: T-λI为上半或下半Fredholm算子}.自Weyl[2]证明了自伴算子满足Weyl定理后,又有学者证明了hyponormal、Toelitz算子[3]、seminormal算子和其他算子及Banach空间上的算子也满足Weyl定理[4-5].近年来,关于Weyl定理的研究仍是一个热点,并产生众多成果[6-9].A-Weyl定理是Weyl定理的一种重要变形,若或σea(T)=σab(T),则称T∈B(H)满足a-Weyl (a-Browder)定理.其中,表示空间N(T-λT)的维数.显然,a-Weyl定理包含Weyl定理和a-Browder定理.Kato[10]介绍了Kato谱,定义为σK(T)=C\ ρK(T).其中,ρK(T)={μ∈C:N(T-μI)⊆}.本研究定义一种新的谱.设σvaw(T)=C\ρvaw(T),令ρvaw(T)={λ∈C∶dim N(T-λI)<∞},且存在ε>0,使当时,μ∈ρea(T)∩ρK(T)}.显然,σvaw(T)⊆σea(T) ⊆σab(T)⊆σa(T)⊆σ(T).设H(T)为在σ(T)的一个邻域上解析,但在σ(T)的任一个分支上不为常值的函数全体.本研究用谱集σvaw(T)刻画了对任意f∈H(T), f(T)满足a-Weyl定理的判定方法,进而给出当T为亚循环算子时, f(T)满足a-Weyl定理的充要条件.令T∈B(H), 若σ为σ(T)中的一闭开子集,则存在一个解析的柯西邻域Ω满足σ⊆Ω,且∅其中,为集合Ω的闭包.令按Ω的正向积分,又令H(σ; T)=R(E(σ; T)).显然,若λ∈iso σ(T),则{λ}为σ(T)中的闭开子集,记H({λ}; T)为H(λ; T);除此之外,若dim H(λ; T)<∞,则λ∈σ0(T)[11].为便于证明,本研究首先给出引理1至引理3.引理1[12] 设T∈B(H),若σ(T)= σ1∪σ2,其中,σ1和σ2为σ(T)中的闭开子集且σ1∩σ2=∅, 则且T的分解为其中,σ(Ti)=σi(i=1, 2).引理2[13] 设T∈B(H),若asc(T)≤p (p为某个非负整数),则N(Tk)∩R(Tp)={0}.其中,k=1, 2, ….引理3[14] 设T∈B(H),若λ∈iso σ(T),则下列叙述是等价的:① λ∈ρSF(T);②λ∈ρw(T);③ λ∈σ0(T).定理1 设T∈B(H),则下列叙述是等价的:1) σ(T)=σa(T)且T满足a-Weyl定理;2) ρvaw(T)={λ∈iso σ(T)∶n(T-λI)=0}∪σ0(T)∪ρ(T);3) σ(T)=σvaw(T)∪{λ∈iso σ(T)∶n(T-λI)=0}∪σ0(T).ρvaw(T)= {λ∈iso σ(T)∶n(T-λI)=0}∪σ0(T)∪ρ(T)假设λ∈ρvaw(T)且λ∉ρ(T),则根据引理2,n(T-λI)<∞且λ∈iso σa(T)∪ρa(T),由于σ(T)=σa(T),则有λ∈iso σ (T).若n(T-λI) =0,则λ∈{λ∈iso σ(T)∶n(T-λI)=0};若0<n(T-λI)<∞,则根据引理3,有λ∈σ0(T).其次,证明 2)⟹1).若T-λI为下有界算子,则λ∈ρvaw(T).当λ∈{λ∈isoσ(T)∶n(T-λI)=0},根据引理3,λ∈ρ(T),这与λ∈iso σ(T)矛盾;而当λ∈σ0(T),λ∈ρ(T),同样得到与λ∈σ0(T)矛盾.于是σ(T)=σa(T).接下来证明T满足a-Weyl定理.由于[σa(T)\σea(T)]⊆ρvaw(T),而[σa(T)\σea(T)]∩{λ0∈C∶n(T-λI)=0}=∅,[σa(T)\σea(T)]∩ρ(T)=∅,于是有[σa(T)\σea(T)]⊆σ0(T)⊆又因⊆ρvaw(T),而∶n(T-λI)=0}=∅,∅,故有⊆σ0(T)⊆[σa(T)\σea(T)].综上可得,即T满足a-Weyl定理.最后证明 2)⟹3).对2)中的等式变形,可得该式等价于C= σvaw(T)∪{λ∈iso σ(T)∶n(T-λI)=0}∪σ0(T)∪ρ(T)上式等价于σ(T)=σvaw(T)∪{λ∈iso σ(T)∶n(T-λI)=0}∪σ0(T).注解11) 在定理1中,σ(T)=σa(T)是本质的.例如,设T∈B(l2)定义为T(x1, x2, …)=(0, x1, x2, …),则有σ(T)=,σa(T)=σea(T)=,∅,以及ρvaw(T)={λ∈C于是可得σ(T)≠σa(T), T满足a-Weyl定理,但因{λ∈iso σ(T):n(T-λI)=0}∪σ0(T)∪ρ(T)={ λ∈C则有ρvaw(T)≠ {λ∈iso σ(T)∶n(T-λI)=0}∪σ0(T)∪ρ(T)2) 谱集σvaw(T)有可能为∅.例如,设T∈B(l2)定义为则σvaw(T)=∅.3) 当σvaw(T)=∅时, T不一定满足a-Weyl定理.例如,设T∈B(l2)为2)中定义的算子,则σvaw(T)=∅,且∅,于是T满足a-Weyl定理.再如,T∈B(l2)定义为则σvaw(T)=∅.但由于即于是T不满足a-Weyl定理.推论1 当且仅当σ(T)∈{λ∈iso σ(T):n(T-λI)=0}∪σ0(T)时,σvaw(T)=∅,σ(T)=σa(T)且T满足a-Weyl定理.注解21) 在推论1中, 当σvaw(T)=∅,σ(T)=σa(T)且T满足a-Weyl定理时,σ(T)为有限集.2) 当σ(T)为有限集时,推论1不一定成立.例如,设T∈B(l2),定义为则有限,显然T不满足a-Weyl定理.推论2 当且仅当σ(T)为有限集且σp(T)=σ0(T)时,σvaw(T)=∅,σ(T)=σa(T)且T 满足a-Weyl定理.下面给出算子函数满足a-Weyl定理的判断方法.定理2 若σ(T)=σa(T),则对任意的f∈H(T), f(T)满足a-Weyl定理当且仅当下列条件成立:1) 对任意给定f∈H(T),有f(σvaw(T))⊆σvaw(f(T));2) T满足a-Weyl定理;3) σa(T)=σea(T)或ρvaw(T)=ρa(T)∪Pab(T).条件1) 对任意给定f∈H(T),设μ0∉σvaw(f(T)),则n(f(T)-μ0I)<∞,且存在ε>0使当时, f(T)-μI为上半Fredholm算子,ind(f(T)-μI)≤0且N(f(T)-μI)⊆由于f(T)满足a-Weyl定理,根据引理2,则μ0∈iso σa(f(T))∪ρa(f(T)).设f(T)-μ0I=(T-λ1I)n1(T-λ2I)n2…(T-λkI)nkg(T),其中,λi≠λj(i≠j, 1≤i, j≤k),g(T)可逆.若μ0∈ρa(f(T)),则λi∈ρa(T),λi∈ρvaw(T),故μ0∉f(σvaw(T));若μ0∈iso σa(f(T)),则λi∈iso σa(T)∪ρa(T).又因 n(T-λiI)<n(f(T)-μ0I)<∞,则λi∈ρvaw(T),显然可得μ0∉f(σvaw(T)).于是,对任意给定f∈H(T),有f(σvaw(T))⊆σvaw(f(T)).条件 2)显然成立.条件 3)分两种情况讨论.情况1:当∅时,由T满足a-Weyl定理可知σa(T)=σea(T).情况2:当∅,即{λ∈iso σ(T)∶0<n(T-λI)<∞}≠∅时,下证{λ∈iso σ(T)∶0<n(T-λI)<∞}=∅;否则,取λ1={λ∈iso σ(T)∶0<n(T-λI) <∞},λ2={λ∈isoσ(T)∶n(T-λI)=0}.令σ1={λ1},σ2={λ2},则σ1和σ2为σ(T)中的闭开子集,根据引理1, T有分解其中,σ(T1)={λ1};σ(T2)={λ2};σ(T3)=σ(T)\{λ1, λ2}; M为H(λ1; T1)与H(λ2; T2)的正交补空间.令f(T)=(T-λ1I)(T-λ2I),由于则有{0}=σ(f(T1))=σ(f(T2)), 0∉σ(f(T3)),因而0∈iso (f(T))且0<n(f(T))<∞,即由f(T)满足a-Weyl定理可知, f(T)为上半Fredholm算子,且asc (f(T))<∞,从而有T-λ2I为上半Fredholm算子.又因为λ2∈iso σ(T),由引理3可知,此时T-λ2I为Browder算子,再结合n(T-λ2I)=0可得, T-λ2I可逆,这与λ2∈iso σ(T)矛盾.由σ(T)=σa(T)知,{λ∈iso σa(T)∶n(T-λI)=0}=∅.又因T满足a-Weyl定理,于是就有ρvaw(T)=ρa(T)∪Pab(T).充分性.情况1:设ρvaw(T)=ρa(T)∪Pab(T),先证对于任意给定f∈H(T),有σa(f(T))\σea(f(T))⊆设μ0∈σa(f(T))\σvaw(f(T)),则f(T)-μ0I为上半Fredholm算子且ind (f(T)-μ0I)≤0.不妨设f(T)-μ0I=(T-λ1I)n1(T-λ2I)n2…(T-λkI)nkg(T),其中,λi≠λj(i≠j, 1≤i, j≤k),g(T)可逆.于是, T-λiI为上半Fredholm算子.显然μ0∉σvaw (f(T)).根据1),μ0∉f(σvaw(T)),则λi∈ρvaw(T)=ρa(T)∪Pab(T),于是对每一个1≤i≤k, T-λiI为上半Fredholm算子且升标有限.这样就可推导出f(T)-μ0I为上半Fredholm算子且升标有限,故μ0∈iso σa(f(T)).反之,设μ0∈iso σa(f(T))且0<n(f(T)-μ0I)<∞.类似的,设f(T)-μ0I=(T-λ1I)n1(T-λ2I)n2…(T-λkI)nkg(T),其中,λi≠λj(i≠j, 1≤i, j≤k),g(T)可逆.则λi∈isoσa(T)∪ρa(T)且n(T-λiI)<∞,于是λi∈ρvaw(T)=ρa(T)∪Pab(T),即T-λiI为上半Fredholm算子且ind(T-λiI)≤0 ,因此有μ0∈ρea(f(T)).这样就证明了当ρvaw(T)=ρa(T)∪Pab(T)时,对任意给定的f∈H(T),有σa(f(T))\σea(f(T))⊆即f(T)满足a-Weyl定理.情况2:设σa(T)=σea(T),此时∅.在这种情况下,可断言,对任意给定的f∈H(T),有σa(f(T))=σea(f(T))且∅.事实上,设f(T)-μ0I为上半Fredholm算子且ind (f(T)-μ0I)≤0,并设f(T)-μ0I=(T-λ1I)n1(T-λ2I)n2…(T-λkI)nkg(T),其中,λi≠λj(i≠j, 1≤i, j≤k), g(T)可逆.由μ0∉σvaw(f(T))可知λi∈ ρvaw(T)=ρa(T)∪{λ∈iso σa(T):n(T-λI)=0}∪Pab(T)由于∅,则Pab(T)=∅.这样, n(f(T)-μ0I)=0,于是f(T)-μ0I为下有界算子.因此,σa(f(T))=σea(f(T)).若存在则μ0∈iso σa(f(T)),且0<n(f(T)-μ0I)<∞.类似的,设f(T)-μ0I=(T-λ1I)n1(T-λ2I)n2…(T-λkI)nkg(T),其中,λi≠λj(i≠j, 1≤i, j≤k), g(T)可逆.这时必然存在λj(λj∈iso σa(T))满足0<n(T-λjI)<∞,则这与∅矛盾.综上可知,对任意给定的f∈H(T), f(T)满足a-Weyl定理.下面研究算子的亚循环性与a-Weyl定理的关系.注解31)当时,并不能推导出T满足a-Weyl定理.例如,设A, B∈B(l2),且分别定义为A(x1, x2, …)=(0, x1, x2, …)和B(x1,x2, …)=(x2, x3, …).令通过计算得σ(T)=σa(T)=,σea(T)=,∅,σw(T)=,σ0(T)=∅.可见,,但T并不满足a-Weyl定理.2)当T满足a-Weyl定理时,并不能推导出.例如,设T∈B(l2)定义为T(x1, x2, …)=(0, x1, x2, …),通过计算可得σ(T)=σw(T)=,σa(T)= σea(T)=,∅,σ0(T)=∅,σvaw(T)=.于是有但T满足a-Weyl定理.当时,基于定理1和定理2,本研究给出T及其函数f(T)满足a-Weyl定理的充要条件.定理3 设T∈B(H),则下列叙述等价.且对任意给定的f∈H(T), f(T)满足a-Weyl定理;且T满足a-Weyl定理;3) σ(T)=σvaw(T)∪{λ∈iso σ(T): n(T-λI)=0},且σw(T)∪∂连通;4) σ(T)=σvaw(T)∪{λ∈iso σ(T): n(T-λI)=0},且σ(T)∪∂连通;5) ρvaw(T)=ρ(T)∪{λ∈iso σ(T): n(T-λI)=0},且σw(T)∪∂连通.由可知,σ(T)=σa(T)且σ0(T)=∅.当T满足a-Weyl定理时,由定理1可得σ(T)=σvaw(T)∪{λ∈iso σ(T): n(T-λI)=0};反之,首先证σ0(T)=∅.由于σ0(T)=σ0(T)∩σ(T),而σ0(T)∩σvaw(T)=∅,σ0(T)∩{λ∈iso σ(T): n(T-λI)=0}=∅,于是有σ0(T)=σ0(T)∩σ(T) =∅.又由于ρSF(T)∩σ(T)=[ρSF(T)∩σvaw(T)]∪[ρSF(T)∩{λ∈iso σ(T): n(T-λI)=0}],而[ρSF(T)∩{λ∈iso σ(T): n(T-λI)=0}]=∅,于是有ρSF(T)∩σ(T)=[ρSF(T)∩σvaw(T)].由此可得,ρSF(T)⊆{λ∈ρSF(T): ind(T-λI)≥0}.因此有由定理1可知, T满足a-Weyl定理.1)⟹ 2),显然成立.2)⟹ 1).由可知σ(T)=σa(T),σea(T)=σw(T)且σ0(T)=∅.根据定理2,只需证明σa(T)=σea(T)且对任意给定f∈H(T),f(σvaw(T)) ⊆σvaw(f(T)).由于T满足a-Weyl定理,于是有σea(T)=σw(T)=σb(T)=σ(T)\σ0(T)=σ(T)=σa(T).对任意给定f∈H(T),设μ0∉σvaw(f(T)), f(T)-μ0I=(T-λ1I)n1(T-λ2I)n2…(T-λkI)nkg(T),其中λi≠λj(i≠j, 1≤i, j≤k), g(T)可逆.由ρvaw(·)的定义可知,存在ε>0,当时, f(T)-μI为上半Fredholm算子, ind(f(T)-μI )≤0,且N(f(T)-μI)⊆于是,当充分小时, f(T)-f(λ)I为上半Fredholm算子,ind(f(T)-f(λ)I)≤0且N(f(T)-f(λ)I)⊆对此λ,设其中,项式分解中的复数且h(T)可逆,则T-I对所有1≤i≤m来说均为上半Fredholm算子.由可知ind(f(T)-f(λ)I)≥0, 从而f(T)-f(λ)I为Weyl算子,因此可知T-I对于所有1≤i≤m来说均为Weyl算子.由T满足a-Weyl定理以及σ0(T)可知, T-I对于所有1≤i≤m来说均可逆.这样就证明了λ1∈isoσ(T)∪ρ(T) .同理可知,λi∈iso σ(T)∪ρ(T),其中2≤i≤m. 显然, n(T-λiI)≤n(f(T)-μ0I)<∞.因此λ0∉iso σvaw(T),1≤i≤m.于是有任给f∈H(T),f(σvaw(T)) ⊆σvaw(f(T)).根据定理2,任给f∈H(T), f(T)满足a-Weyl定理.3)⟹ 4).因为σ(T)=σvaw(T)∪{λ∈iso σ(T): n(T-λI)=0} 而σw(T)∩σvaw(T)=σvaw(T),σw(T)∩{λ∈iso σ(T): n(T-λI)=0}={λ∈iso σ(T): n(T-λI)=0},则σw(T)=σw(T)∩σ(T)=σ(T),故结论成立.4)⟹ 5)显然成立.从定理3的证明容易得出,若且T满足a-Weyl定理,则σ(T)=σw(T),且对任意f∈H(T), f(T)满足a-Weyl定理.推论3 下列叙述是等价的.1) σvaw(T)=∅,且f(T)满足a-Weyl定理;2) σvaw(T)=∅,且T满足a-Weyl定理;3) σ(T)={λ∈iso σ(T): n(T-λI)=0}且σw(T)∪∂连通.推论4 下列叙述是等价的.1) σvaw(T)=∅,且f(T)满足a-Weyl定理;2) σvaw(T)=∅,且T满足a-Weyl定理;3) σ(T)为有限集,σp(T)=∅且σw(T)∪∂连通.因此可证明,在推论4中,“σw(T)∪∂连通”可改为“σ(T)∪∂连通”.本研究基于新定义的谱集σvaw(T),给出了对任意的f∈H(T), f(T)满足a-Weyl 定理的判定方法,进而研究了当T为亚循环算子时, f(T)满足a-Weyl定理的充要条件.下一步,我们将对一般的算子T的函数演算满足Weyl’s定理进行刻画.【相关文献】[1] Herrero D A. 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一致Fredholm指标算子及广义Weyl型定理
华 中 师 范大 学 学 报 ( 自然 科 学 版 )
J OURNAL UAZHONG OF H NORM AL UNI VERS TY( t c. I Na.S i)
Vo _ 4 No 4 l4 .
De . 2 O c Ol
把 F T s ( )n 晦
一
谱 , ( )= c ( ) T 为 T 的 伴 随 算 子.用 丁 \ T ,
( 来表示 零空 间 N( 的维 数 , T 表示 值域 T) T) ( ) R( )的 余 维 数. 称 丁 ∈ B( 丁 H)为 一 个 上 半
D ai rz n谱 D T 分 别定 义为 ()
s Байду номын сангаас F
( ) a ( )一 { E C: ~ 2 丁 (s 丁) F T 1不 为 上
1 预 备 知 识
在 本文 中 , 表示一 个无 限维复 Hi et 间 , H l r空 b
( ) F eh l 下 半 rd om算 子 ) ; ( 丁)一 { ∈ C: T一 J不为 We l 子 } y算 ;
算子具 有 一 致 F eh l 指 标 性 质 的充 要 条 件 . rd om 10 9 9年 , We l 在检 查 h r t n算子 T 的所 H. y emia i 有紧摄 动的谱 时发现 , 于 丁 的所有 紧摄动 的谱 属 的充要条 件是 属 于 T 的谱集 但不 为 T 的谱 集 中 孤立 的有 限重 特征 值. 在 这个 结论 被 称作 We l 现 y 定 理. 十世纪 9 二 0年代 , 多 学者 对 We l 理进 许 y定 行 了变形 和推广口 ] 本文根 据一致 F e h l . rd om指标 性质 ( 见定义 1 定 义 了一种新 的谱集 , ) 利用该 谱集 去研 究广义 We l y 型定 理 , 将一 致 F eh l rd om指标 性 质应 用到 了广 义 We l y 型定理 的判定 中. 同时研 究 了算 子演算 和 H( ) p 类算 子 的广义 We l y 型定理.
weyl等分布定理
weyl等分布定理《Weyl等分布定理》是HermannWeyl在1916年提出的一个有关调和函数的定理,其表述的原文为“调和函数的积分的绝对值沿着给定的一组虚轴上等分。
”它是近代数学中一个重要的定理。
Weyl等分布定理为Hermann Weyl提出,是由一连串的假设和结论构成的数学定理,它涉及单变量调和函数的绝对值之积分的等分以及几何位移的存在。
它表明,在一维和二维平面中,调和函数的绝对值积分经过任何给定的一组虚轴之后总是等分,而且这种等分关系是一种无界、无极限、无边界的连续关系。
Weyl等分布定理也被称为Weyl对称分布定理,它主要有三种形式:(1)一维Weyl等分定理:设z为实空间中的一个自变量,f(z)是一个具有积分极限的函数,其定义为tttttf(z)=∫f1(t)dt若f(z)具有正负积分等式ttttt∫u=-∫v则有ttttt∫u=ε,∫v=1-ε即tttttf(z)=εf1(z)+(1-ε)f2(z)这就是一维Weyl等分定理。
(2)二维Weyl等分定理:设z和t分别为实空间的两个自变量,f(z,t)的定义为tttttf(z,t)=∫f1(a,θ)dθ若f(z,t)具有正负积分等式ttttt∫u=-∫v则有ttttt∫u=ε,∫v=1-ε即tttttf(z,t)=εf1(z,t)+(1-ε)f2(z,t)这就是二维Weyl等分定理。
(3)Weyl等分定理的几何翻译:设平面上z=(x,y)为实空间的一个自变量,f(z)的定义为tttttf(z)=∫f1(t)dt若f(z)具有正负积分等式ttttt∫u=-∫v则有tttttf(z)=εf1(z)+(1-ε)f2(z)即有tttttf(z)=λ、f2(z-λ)+(1-λ)f3(z-λ)其中λ为矢量。
由此可以得到几何翻译的Weyl等分定理:若平面上某个函数的积分满足正负值的等式,则这个函数的积分经过任意一组带有λ矢量的平面轴仍然等分。
Weyl等分定理给出了调和函数的绝对值积分等分的最基本的性质,而它的重要性在于,它可以被用来证明各种类型的数学定理,其中包括著名的极大值定理、Poincaré-Bendixson定理、双层几何中的Schwarz积分定理、多变量函数极小值定理和双曲几何中的Liouville定理。
(z)性质与weyl型定理
(z)性质与weyl型定理
weyl型定理是一种数学定理,它是由Hermann Weyl在1912年提出的,也称为调和定理、Weyl分解定理或完全调和定理。
Weyl型定理的核心思想是完全调和式,它将一个代
数结构分解成完全调和式,即一个调和式和其他调和式的实部减去虚部的乘积。
完全调和
式可以用来分析多各种类型的代数结构,其中最重要的是Weyl型定理中提到的C∗-代数结构。
Weyl型定理指出,每一个复平面上的 C∗-代数都可以唯一地分解成一个复数域内的完全调和式,且它们的结果称为“完全调和型”。
weyl 型定理表明,任何 C∗-代数都可以
表示为一种完全调和式的集合称为“完全调和集合”。
Weyl型定理一直被应用于不同的数学分支中,例如代数几何,复平面代数代数,线性空间理论,表示论等。
这些分支在很多情况下都使用了完全调和式。
Weyl型定理有助于理论知识彼此转换和共同作用。
namely,Weyl型定理中的完全调和式可以用来提取出C∗-代数的完全调和集合,因此,有时我们只需要知道一个完全调和式,就可以生成C∗-代数的完全调和集合,并在这些集
合中求出最合适的解决方案。
此外,weyl型定理还可以应用于特定矩阵寻求其极大或极小值,或者求解动力系统方程。
虽然它们使得解决许多复杂问题变得更加容易,但却也令自
然现象难以理解。
weyl型定理的基本性质是可以将C∗-代数的结构信息唯一地表示为完全调和式的集合,从而使C∗-代数的结构更容易理解和计算。
它对于理解和解决复杂代数结构和混乱动力系
统方程提供了一种极其有用的方法,并且它在不断发展的数学领域里仍然具有强大的作用。
广义函数weyl引理
广义函数weyl引理
广义函数Weyl引理是数学中的一个重要定理,通常应用于泛函
分析和调和分析领域。
该引理是由 Hermann Weyl 在20世纪初提出的。
Weyl引理是关于紧算子的谱性质的一个结果,它提供了一个关
于紧算子谱的收敛性的重要结论。
具体来说,Weyl引理陈述了这样一个结论,设T是一个有界算子,而T_n是一系列有界算子,如果T_n以T为极限,那么T的谱
和T_n的谱也存在一定的关系。
更准确地说,如果\lambda 是T的
谱点,那么存在一个数列\lambda_n收敛到\lambda,并且
\lambda_n是T_n的谱点。
这个结论对于研究算子的谱性质具有重
要意义,特别是在研究紧算子的谱分析时非常有用。
从数学角度来看,Weyl引理的证明涉及到一些复杂的泛函分析
理论,如算子的谱理论、紧算子理论等。
证明过程中通常会运用到
一些基本的泛函分析工具,比如共轭算子、共轭转置算子等。
在实
际应用中,Weyl引理常常被用于研究微分算子、积分算子的谱性质,以及在调和分析中的一些问题。
总的来说,广义函数Weyl引理是泛函分析领域中的一个重要定
理,它揭示了紧算子谱的收敛性质,对于研究算子的谱分析具有重要意义,也在实际问题中有着广泛的应用。
Hilbert空间上算子W-加权Drazin逆的刻画及表示
96 1
数
学
物
理
学
报
、10 . A 3
的算子 X ∈ ) 为算子 A的 D ai rz n逆,记为 D 满足方程组 (. 的最小正整数 是 A . 2) 1 的指标 .特别 的 ,当 idA) , n ( =1 则 D为 的群逆 . 定 义 224 令 A ∈ ( )W ∈ ( ,/ 且 idAW ) . ∈ ( J) 为算子 .[ 】 , , J 7) n ( I - C =k X , 称 I C 的 . 加权 Drzn逆 ,如果 满足 ai
=
,
为 I .
我们用 acA 和 dsA 分 别表示 算子 A ∈召 )的升指 标和 降指标 ,是 分别 指满 足方 s() e( ) ( 程 A ( = ( +) n( =n( 2 的最 小正整 数 和 z 如果这 样 的 k和 f fA ) k 和 A) A+ ) . 不存 在 ,
M R(0 0 主题分类:7 0 ; 5 0; 7 6 中图分类号: 1 1 文献标识码: 20 ) 4A 5 1A 9 4A 2 O 5 A 文章编号:03 9821)4950 10- 9(000-1—7 3
1 引言
Drz ai 在研 究 奇异 微分 和差 分方 程 ,马尔 可夫链 ,迭代 法 和数 值分 析 等 问题 中起着 n逆 重 要 的作用 ( 献 [ 4) 年来 ,矩 阵和算 子 的 Drz 见文 1 】 — .近 ai 和 一加权 Drz n逆 ai 的 的研 n逆 究得到 了 国 内外 众 多学 者 的关 注,并 对 此做 了大 量 的研 究 ( 献 [ 1】. 本 文主 要考 察 见文 5 2 ) Hlet空 间上 线性算 子 的 一 i r b 加权 Drz ai ,利 用 Hi et空 间上线性 算子 的矩 阵分块 表 n逆 lr b 示 以及求 解算子 方 程,给 出了 一 加权 Drz ai 的一 些刻 画及表 示 ,所 获结果 将魏 益 民 LJ n逆 1 0
有界线性算子的Weyl定理的判定
浙江大学学报(理学版)Journal of Zhejiang University (Science Edition )http :///sci第47卷第5期2020年9月Vol.47No.5Sep.2020有界线性算子的Weyl 定理的判定王静,曹小红*(陕西师范大学数学与信息科学学院,陕西西安710062)摘要:令H 为无限维复可分的Hilbert 空间,B (H )为H 上有界线性算子的全体,若σ(T )\σw (T )⊆π00(T )或σw (T )=σb (T ),称算子T ∈B (H )满足Browder 定理;若σ(T )\σw (T )=π00(T ),称T 满足Weyl 定理;其中σ(T ),σw (T ),σb (T )分别表示算子T 的谱集、Weyl 谱、Browder 谱,π00(T )={λ∈iso σ(T ):0<dim N (T -λI )<∞}。
研究了算子及其函数的Weyl 定理,给出了算子及其函数满足Weyl 定理的判定方法,并讨论了相应谱集的谱映射定理。
关键词:Browder 定理;Weyl 定理;谱中图分类号:O177.2文献标志码:A文章编号:1008⁃9497(2020)05⁃541⁃07WANG Jing ,CAO Xiaohong (School of Mathematics and Information Science ,Shaanxi Normal University ,Xi ’an 710062,China )The judgement of Weyl ’s theorem for bounded linear operators .Journal of Zhejiang University (Science Edition ),2020,47(5):541⁃547,553Abstract :Let H be an infinite dimensional separable complex Hilbert space and B (H )be the algebra of all bounded linear operators on H .We call T ∈B (H )satisfies the Browder's theorem if σ(T )\σw (T )⊆π00(T )or σw (T )=σb (T );we call T satisfies the Weyl's theorem if σ(T )\σw (T )=π00(T ),where σ(T ),σw (T ),σb (T )denotethe spectrum,Weyl spectrum,and Browder spectrum of T ,respectively,π00(T )={λ∈iso σ(T ):0<dim N (T -λI )<∞}.In this note,we explore the Weyl's theorem for operator and itsfunctional,and get a new judgement for the Weyl's theorem.In addition,we consider the spectrum mapping theorem for some new spectrum.Key Words :Browder's theorem;Weyl's theorem;spectrum0引言文中,H 表示无限维复可分的Hilbert 空间,B (H )为H 上的有界线性算子的全体,T *表示T ∈B (H )的共轭算子。
两个有界线性算子和的Drazin逆
AX (t) + BX(t) = 0 (t ≥ 0),
其中 A 为奇异矩阵. 其通解可表示为
X(t) = e−A1DB1 A1DA1X(0),
其中 A1 = (λA + B)−1A, B1 = (λA + B)−1B [1]. 20 世纪以来, 学者们对广义逆理论中的矩阵的 Drazin 逆的研究最为活跃. 1958 年,
ind(A)
∞
R(λ, A) =
λ−nAn−1Aπ −
λn (AD )n+1 ,
n=1
n=0
(1.1)
其中 0 < |λ| < (r(AD))−1, Aπ = I − AAD, I 是单位算子. 注 由引理 1.3 可知, A 的 Drazin 逆 AD 就是 R(λ, A) 的 Laurent 展开式中 −λ0 的系数,
Drazin [2] 在半群与结合环上引入 Drazin 逆, 并在两个矩阵 P 和 Q 满足 P Q = QP = 0 的 条件下, 证明出了 (P + Q)D = P D + QD. 对于算子情形, 2009 年, Castro-Gonz´alez [3] 等在 P 2Q = P Q2 = 0 条件下讨论了 P + Q 的 Drazin 可逆性, 并给出了 (P + Q)D 的表达式; 同 年, 邓春源 [4] 在 P, Q 均为幂等算子, 且满足三个不同条件 P QP = 0, P QP = P Q, P QP = P 时给出了 (P + Q)D 的表达式; 2011 年, Cvetkovi´c [5] 等在 P QP = 0, Q2P = 0 的条件下, 给 出了 (P + Q)D 的表达式; 2014 年, 黄俊杰 [6] 等在 P 2Q + P Q2 = 0, P 3Q = P Q3 = 0 的条件 下给出了 (P + Q)D 的表达式. 对于 P, Q 为矩阵情形,学者魏益民 [7]、Hartwig [8]、卜长江 [9]、刘喜富 [10] 等获得了很多好的结果.
Weyl型定理的等价性及其判定方法
Weyl型定理的等价性及其判定方法张艳华;曹小红【期刊名称】《陕西师范大学学报:自然科学版》【年(卷),期】2010(0)5【摘要】研究了Hilbert空间上有界线性算子T的Weyl型定理的判定方法及等价性.根据一致Fredholm指标性质,定义了一种新的谱集2σ(T),通过该谱集和拓扑一致降标集ρτ(T)之间的关系,证明了:算子T满足Browder定理当且仅当ρτ(T)bρ(T)∪1σ(T)∪2σ(T);T满足Weyl定理当且仅当0π0(T)ρτ(T)bρ(T)∪1σ(T)∪2σ(T),其中bρ(T)={λ∈C:T-λI为Browder算子},1σ(T)为本质逼近点谱的一种变化,0π0(T)为谱集中孤立的有限重的特征值的全体;算子T 与T*均满足a-Browder定理当且仅当ρτ(T)aρb(T)∪2σ(T)∪intSσF(T)∪{λ∈C:des(T-λI)<∞},其中aρb(T)={λ∈C:T-λI 为上半Fredholm算子且有有限的升标},SσF(T)和des(T)分别表示算子T的半Fredholm谱以及降标.【总页数】5页(P18-22)【关键词】一致Fredholm指标算子;Weyl型定理;谱【作者】张艳华;曹小红【作者单位】陕西师范大学数学与信息科学学院【正文语种】中文【中图分类】O177.2【相关文献】1.上三角算子矩阵Weyl型定理的稳定性判定 [J], 殷俊强;曹小红;2.上三角算子矩阵Weyl型定理的稳定性判定 [J], 殷俊强;曹小红3.凹函数的一种等价性定义与判定定理 [J], 张武军;魏保军4.Weyl型定理与单值延拓性质的等价性 [J], 刘俊慧;曹小红;董炯5.向量组等价性判定定理 [J], 华玉爱因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
《反三角算子矩阵的Drazin逆》范文
《反三角算子矩阵的Drazin逆》篇一摘要:本文研究了反三角算子矩阵的Drazin逆问题。
首先,我们回顾了Drazin逆的定义和性质,然后探讨了反三角算子矩阵的特殊性质。
接着,我们提出了一种有效的方法来计算反三角算子矩阵的Drazin逆,并通过实例验证了该方法的有效性。
一、引言在矩阵理论中,Drazin逆是一个重要的概念,它广泛应用于线性方程组、控制系统、网络理论等领域。
反三角算子矩阵是一种特殊的矩阵形式,在许多实际问题中经常出现。
因此,研究反三角算子矩阵的Drazin逆具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、Drazin逆的定义和性质Drazin逆是矩阵理论中的一个重要概念,它是对广义逆的一种扩展。
对于一个方阵A,如果存在一个矩阵X满足一定的条件,则称X为A的Drazin逆。
Drazin逆具有许多重要的性质,如唯一性、幂等性等。
这些性质使得Drazin逆在矩阵理论和应用中具有广泛的应用。
三、反三角算子矩阵的特殊性质反三角算子矩阵是一种特殊的矩阵形式,它具有一些独特的性质。
例如,反三角算子矩阵的元素通常是复数或实数,且具有一定的对称性或反对称性。
这些特殊性质使得反三角算子矩阵在许多实际问题中具有广泛的应用。
四、计算反三角算子矩阵的Drazin逆的方法为了计算反三角算子矩阵的Drazin逆,我们提出了一种有效的方法。
首先,我们利用反三角算子矩阵的特殊性质,将原问题转化为一个更容易处理的问题。
然后,我们利用Drazin逆的定义和性质,通过一系列的矩阵运算来求解Drazin逆。
最后,我们通过实例验证了该方法的有效性。
五、实例分析为了验证我们提出的方法的有效性,我们给出了一个具体的实例。
在这个实例中,我们首先构建了一个反三角算子矩阵,然后利用我们提出的方法计算了其Drazin逆。
通过与已知结果进行比较,我们发现我们的方法具有较高的精度和效率。
六、结论本文研究了反三角算子矩阵的Drazin逆问题。
我们回顾了Drazin逆的定义和性质,探讨了反三角算子矩阵的特殊性质,并提出了一种有效的方法来计算反三角算子矩阵的Drazin逆。
weyl 引理的证明
weyl 引理的证明Weyl引理是谱几何中的一个重要结果,它描述了紧致流形上的特征值分布与流形的几何性质之间的关系。
下面简要介绍Weyl引理的证明思路:首先,考虑一个紧致Riemann流形M上的Laplace算子Δ和它的特征值问题Δφ = λφ,其中φ是紧支撑的C^∞函数。
我们的目标是证明Δ的特征值λ的个数在λ趋于正无穷时的增长速度取决于流形的几何性质。
证明思路可以分为两步:步骤一:通过构造适当的截断函数,将特征值问题转化为控制函数所在的有界区域上的问题。
具体来说,我们引入一个光滑函数χ: M → [0, 1],使得χ(x) = 1当|x| ≤ R,χ(x) = 0当|x| ≥ 2R,其中R是一个足够大的正实数。
然后我们考虑修正的Laplace算子Δ_R = χΔ,它在R半径的球内有效,在2R 半径的球外为零。
对于特征值问题Δφ = λφ,我们改写为Δ_Rφ = λφ。
步骤二:使用Sobolev不等式和Poincaré不等式来控制特征函数的增长速度。
利用Sobolev不等式,我们可以得到一个常数C > 0,使得对于任意的R半径的球内的φ,有||φ||_2 ≤ C||Δ_Rφ||_2。
此外,根据Poincaré不等式,我们有关于L^2范数的估计||φ - μ||_2 ≤ D||∇φ||_2,其中μ是φ在整个流形上的平均值。
结合这两个不等式,我们可以得到一个关于特征函数的估计,即||φ - μ||_2 ≤ Eλ^k/2||φ||_2,其中k是流形的维度。
通过步骤一和步骤二的分析,我们可以得出结论:特征值λ的增长速度满足定理所述形式,即随着λ趋于正无穷,特征值个数的增长速度受到流形几何性质的限制。
Weyl引理的证明是一个相对复杂而技术性较强的过程,涉及了谱几何、椭圆偏微分方程的理论和不等式估计等领域的知识。
《2024年缺项算子矩阵的Weyl性》范文
《缺项算子矩阵的Weyl性》篇一一、引言在数学领域,算子矩阵是描述多变量、多参数问题的重要工具之一。
近年来,算子矩阵的研究得到了广泛的关注,尤其是缺项算子矩阵。
在矩阵的分类与性质中,Weyl性是一个重要的概念,它涉及到矩阵的谱性质和结构稳定性。
本文旨在探讨缺项算子矩阵的Weyl性,分析其性质和影响,为进一步的应用提供理论基础。
二、背景介绍Weyl定理作为线性代数的核心内容之一,用于研究算子谱和稳定性的关系。
缺项算子矩阵是算子矩阵中一种特殊形式,其矩阵元素在某些位置上存在缺失。
这种矩阵在描述某些物理现象、工程问题以及控制理论等方面具有广泛的应用。
然而,由于缺项的存在,其Weyl性成为一个值得研究的问题。
三、缺项算子矩阵的Weyl性定义及性质缺项算子矩阵的Weyl性是指该类矩阵在特定条件下,其谱的连续变化与矩阵元素的变化之间的关系。
具体来说,当矩阵中的某些元素发生变化时,其谱的变化是否满足一定的连续性或稳定性条件。
这一性质对于理解缺项算子矩阵的动态行为、稳定性分析和控制系统设计具有重要意义。
在缺项算子矩阵中,Weyl性的定义涉及谱映射定理和矩阵元素的变化性。
通过应用这些定义和定理,我们可以得出缺项算子矩阵在特定条件下满足Weyl性的性质和结论。
四、缺项算子矩阵Weyl性的证明及实例分析为了证明缺项算子矩阵的Weyl性,我们可以采用归纳法或直接计算法等方法。
具体来说,我们需要选择合适的例子,构造满足一定条件的缺项算子矩阵,然后通过计算和分析其谱的变化情况来验证Weyl性的成立。
以一个具体的缺项算子矩阵为例,我们可以逐步展示其Weyl 性的证明过程。
首先,确定该矩阵满足的条件和假设;其次,计算其谱的变化情况;最后,根据计算结果和谱映射定理等理论,得出该矩阵满足Weyl性的结论。
这一过程不仅验证了缺项算子矩阵Weyl性的存在性,还为其他类似问题的研究提供了参考。
五、缺项算子矩阵Weyl性的应用及展望缺项算子矩阵的Weyl性在许多领域具有广泛的应用价值。
《2024年缺项算子矩阵的Weyl性》范文
《缺项算子矩阵的Weyl性》篇一一、引言在现代数学中,算子矩阵是算子理论中一个重要的研究对象。
特别地,对于具有特定性质的算子矩阵,如Weyl性,一直是算子理论研究的前沿问题。
其中,缺项算子矩阵作为一种特殊类型的算子矩阵,其Weyl性研究具有重要意义。
本文旨在深入探讨缺项算子矩阵的Weyl性,分析其性质和特点,为相关领域的研究提供理论支持。
二、缺项算子矩阵的基本概念缺项算子矩阵是指矩阵中某些元素缺失的算子矩阵。
这种矩阵在物理、工程、经济等领域有广泛应用。
其基本性质包括:元素的缺失可能导致矩阵的某些性质发生变化,如矩阵的秩、谱等。
在缺项算子矩阵中,Weyl性是指当两个算子矩阵在满足一定条件下,其特征值之间存在一定的关系。
这种关系在物理系统中具有重要应用。
三、缺项算子矩阵的Weyl性研究3.1 Weyl定理及其应用Weyl定理是研究算子矩阵Weyl性的重要工具。
该定理指出,在满足一定条件下,两个算子矩阵的Weyl性可以通过其特征值之间的关系来描述。
这一定理在物理、工程等领域具有广泛应用,如量子力学中的哈密顿算子等。
3.2 缺项算子矩阵的Weyl性分析针对缺项算子矩阵,我们分析其Weyl性。
首先,通过引入适当的条件,确保缺项算子矩阵具有可比较的特征值。
其次,利用Weyl定理,分析缺项算子矩阵的特征值之间的关系,从而得出其Weyl性的结论。
此外,我们还通过具体实例来验证该结论的正确性。
四、缺项算子矩阵Weyl性的性质和特点4.1 性质缺项算子矩阵的Weyl性具有以下性质:首先,当两个缺项算子矩阵满足一定条件时,它们的特征值之间存在一定关系;其次,这种关系具有一定的稳定性,即在不同条件下,这种关系仍然成立;最后,这种性质在物理系统中具有重要应用价值。
4.2 特点与传统的算子矩阵相比,缺项算子矩阵的Weyl性具有以下特点:首先,其特征值之间的关系更加复杂,因为矩阵元素的缺失可能导致特征值之间的耦合关系发生变化;其次,该性质在处理实际问题时更具灵活性,因为在实际应用中往往存在元素缺失的情况;最后,该性质为解决实际问题提供了新的思路和方法。
关于算子t~n的weyl定理研究
关于算子t~n的weyl定理研究Weyl理是由德国数学家HermannWeyl发现的一个重要理论,其在数学中的应用非常广泛。
本文的主要内容是关于Weyl定理如何应用于算子t~n的研究。
首先,要了解Weyl定理,我们必须先了解算子t~n的定义。
算子t~n是一种在空间中的旋转运动,它具有特定的坐标变换表示,可以用来描述物体在空间内的移动。
算子t~n可以用来表示物体从一个位置移动到另一个位置,具有一定的位置变换。
算子t~n描述物体从某一位置到另一位置的位置变换时,可以分解为两个步骤,即旋转运动和平移运动。
其次,我们看一下Weyl理的定义。
Weyl定理的定义是:任意一个等式变换(如算子t~n)在实数上可以分解成线性变换和旋转变换。
也就是说,每一个算子t~n可以分解为一个旋转变换和一个线性变换。
这就是Weyl定理的全部内容。
接下来,我们将介绍Weyl定理如何用于算子t~n的研究。
对于Weyl理,其最常见的应用就是在空间移动物体时使用算子t~n。
根据Weyl理,算子t~n可以分解为旋转变换和线性变换。
在空间中,物体的移动可以用这两个运动来表示,因此可以使用Weyl定理,将算子t~n分解为旋转变换和线性变换,从而解决空间中物体的移动问题。
此外,Weyl定理还可以应用于数学几何研究中。
数学几何研究通常用来研究几何图形及其特性,如多面体、曲线等。
Weyl定理可以用于描述这些几何图形的形状变化及其相应的性质。
根据Weyl定理,算子t~n可以分解为旋转变换和线性变换,根据这两种运动,可以求解几何图形上点的位置变换,从而对几何图形的变换进行分析,进而得出相应的性质。
最后,我们来看一下算子t~n的Weyl定理的应用。
首先,Weyl 定理可以用于解决空间中物体移动的问题,可以使用算子t~n将物体从一个空间位置移动到另一个空间位置,从而获得物体移动的距离和方向。
此外,Weyl定理还可以应用于数学几何研究,分析几何图形的变换和其相应的性质。
33上三角算子矩阵的weyl型定理
Weyl型定理是一种重要的数学定理,它可以用来描述3×3上三角算子矩阵。
它说明,对于任意一个3×3上三角算子矩阵A,其左上角的子矩阵B是一个非奇异矩阵,并且其谱半径(最大特征值)满足:
$$||B||<=||A||$$
其中$||B||$表示矩阵B的谱范数,$||A||$表示矩阵A的谱范数。
这个定理有助于我们更好地理解3×3上三角算子矩阵的性质。
Weyl型定理可以用来对3×3上三角算子矩阵进行有效的计算。
譬如,如果我们想计
算一个3×3上三角算子矩阵A的谱半径,那么我们可以先求出这个矩阵的左上角子矩阵B 的谱范数,然后再根据Weyl型定理求出矩阵A的谱半径。
Weyl型定理也可以用来分析3×3上三角算子矩阵的稳定性。
稳定性可以用来衡量一
个矩阵改变后其特征值的变化情况。
Weyl型定理告诉我们,如果一个3×3上三角算子矩
阵A满足:
$$||B||<||A||$$
那么这个矩阵A是稳定的,即当我们对矩阵A进行微小改变时,它的特征值不会发
生巨大变化。
总之,Weyl型定理是一种重要的数学定理,它可以用来分析3×3上三角算子矩阵的
性质、进行有效计算、以及评估矩阵的稳定性。
它为我们理解和使用三角算子矩阵提供了
便利。
有界线性算子的性质(Caw)
有界线性算子的性质(Caw)陈俐宏;苏维钢【摘要】引入Weyl型定理的两个新的谱性质——性质(Caw)和性质(Cab),探讨这两种谱性质与其它Weyl型定理之间的关系,特别地,证明T满足性质(Cab)当且仅当T满足性质(Bab).【期刊名称】《闽江学院学报》【年(卷),期】2016(037)005【总页数】6页(P12-16,79)【关键词】Weyl型定理;性质(Caw);性质(Cab);性质(Baw);性质(Bab)【作者】陈俐宏;苏维钢【作者单位】福建师范大学数学与计算机科学学院,福建福州350117;福建师范大学数学与计算机科学学院,福建福州350117【正文语种】中文【中图分类】O177.2本文中, 设X是无限维复Banach空间, L(X)表示从X到X的有界线性算子的全体. 对于T∈L(X), N(T)表示T的零空间, R(T)表示T的值域, α(T)表示N(T)的维数, β(T)表示R(T)的亏维. p(T)和q(T)分别表示T的升指数和降指数, 即p(T)=inf{n∈N:N(Tn)=N(Tn+1)}, q(T)=inf{n∈N:R(Tn)=R(Tn+1)}(若下确界不存在, 记p(T)=∞, q(T)=∞).若T的升指数和降指数都是有限的, 那么它们相等(见文献[1]的定理1.19). 若α(T)和β(T)都有限 (R(T)闭且α(T)<∞),称T是Fredholm算子(上半Fredholm算子),T的Fredholm指标定义为ind(T)=α(T)-β(T).若T是上半Fredholm算子且ind(T)≤0,称T是上半Weyl算子.对任意的n∈N, Tn表示T在R(Tn)上的限制, 即T:R(Tn)→R(Tn)(特别地, T0=T). 若存在n∈N, 使得R(Tn)闭且Tn是上半Fredholm算子, 则称T是上半B-Fredholm算子. 由文献[2]的命题2.1知, 若存在n∈N使得R(Tn)闭且Tn是上半Fredholm算子, 则R(Tm)闭, Tm是上半Fredholm算子且ind(Tm)=ind(Tn),∀m≥n. 所以, 半B-Fredholm算子T的指标可以用半Fredholm算子Tn的指标定义, 即ind(T)=ind(Tn). 若T是上半B-Fredholm算子且ind(T)≤0, 则称T是上半B-Weyl算子.对于T∈L(X), 记T的谱为σ(T), 点谱为σp(T), 近似点谱为σa(T), 以及下面各种谱的子集:上半Weyl谱: σuw(T)={λ∈C:λI-T不是上半Weyl算子};上半B-Weyl谱: σusbw(T)={λ∈C:λI-T不是上半B-Weyl算子}.若p(T)<∞且R(Tp(T)+1)闭, 则称T为左Drazin可逆. 若p(T)=q(T)<∞, 则称T为Drazin可逆. 若λI-T是左Drazin可逆, 则称λ∈σa(T)为T的左极点, 记Πa(T)为T 的所有左极点组成的集合. 若0<p(λI-T)=q(λI-T)<∞, 则称λ∈C为T的预解式的极点(简称极点), 记Π(T)为T的所有极点组成的集合. 同时, 用Π0(T)表示T的所有有限秩的极点, 即Π0(T)={λ∈Π(T):α(λI-T)<∞}, 用表示T的所有有限秩的左极点, 即(λI-T)<∞}.近年来, 许多学者对Weyl型定理从不同角度进行研究, 尤其对定义算子的谱性质掀起了热潮. Berkani和Koliha在文献[3]中称,若σa(T)\σusbw(T)=Ea(T),其中Ea(T)={λ∈iso σa(T):0<α(λI-T)},则T满足广义a-Weyl定理;若σa(T)\σusbw(T)=Πa(T),则称T满足广义a-Browder定理. Gupta和Kashyap 在文献[4]中称若其中(λI-T)<∞},则T满足性质(Baw); 在文献[5]中称,若(T),则T满足性质(Bab).在本文中,引入性质(Caw)和性质(Cab)的定义 (见定义1), 讨论了性质(Caw)和性质(Cab)之间的关系(见文献[1]定理6和定理8), 同时探讨了它们与其它Weyl型定理之间的关系, 特别地, 证明了T满足性质(Cab)当且仅当T满足性质(Bab)(见文献[1]定理9); 若T满足性质(Caw), 则T满足性质(Baw)(见文献[1]定理11), 但反之不一定成立. 进而, 分别得到它们与广义α-Browder定理和广义a-Weyl定理之间的关系.定义1 设T∈L(X), 若T满足σa(T)\σuw(T)=Ea(T), 则称T满足性质(Caw). 若T满足σa(T)\σuw(T)=Πa(T), 则称T满足性质(Cab).下面例子表明, 存在满足或不满足性质(Caw)和性质(Cab)的算子.例2 设R∈L(l2(N))是单边右移位算子, S∈L(l2(N))定义为S(x1,x2,x3,…)=(0,x2,x3,…), (xn)∈l2(N). 考虑T=R⊕S, 则σ(T)=D(0,1), σa(T)=C(0,1)∪{0}, 其中D(0,1)和C(0,1)分别表示C中的单位圆盘和单位圆周, σuw(T)=C(0,1), Ea(T)=Πa(T)={0}. 因此, σa(T)\σuw(T)={0}=Ea(T)=Πa(T), 即T满足性质(Caw)和性质(Cab).例3 设T∈L(l2(N))定义为T(x1,x2,x3,…)=(0,x2,x3,…), (xn)∈l2(N), 则σa(T)=≠Ea(T)且σa(T)\σuw(T)={0}≠Πa(T), 即T不满足性质(Caw)和性质(Cab).下面先给出两个重要引理:引理4[3] 设T∈L(X), λ是σa(T)的孤立点, 则λ∈Πa(T)当且仅当λ∉当且仅当λ∉σuw(T).引理5[6] 设T∈L(X)是上半B-Fredholm算子, 若α(T)<∞, 则T是上半Fredholm 算子.定理6 设T∈L(X), 若T满足性质(Caw), 则T满足性质(Cab).证明设T满足性质(Caw) , 即σa(T)\σuw(T)=Ea(T). 对任意λ∈σa(T)\σuw(T), 有λ∈Ea(T). 因Ea(T)⊆iso σa(T), 由引理4知⊆Πa(T). 反之, Πa(T)⊆Ea(T)=下面例子表明,通常情况下,定理6的逆命题不成立.例7 设T∈L(l2(N))定义为(N), 则σ(T)=σa(T)={0}, σuw(T)=Ea(T)={0}且Πa(T)=∅, 所以σa(T)\σuw(T)=∅=Πa(T), σa(T)\σuw(T)≠Ea(T), 即T满足性质(Cab), 但不满足性质(Caw).定理8 设T∈L(X), 则T满足性质(Caw)⇔T满足性质(Cab)且Πa(T)=Ea(T).证明⇐) 若T满足性质(Cab)且Πa(T)=Ea(T), 则有σa(T)\σuw(T)=Πa(T)⇒) 若T满足性质(Caw), 定理6知T满足性质(Cab), 则Πa(T)=σa(T)\σuw(T)=Ea(T), 即Πa(T)=Ea(T).定理9 设T∈L(X), 则T满足性质(Cab)⇔T满足性质(Bab).证明⇐) 设T满足性质(Bab), 即(T). 对任意的λ∈Πa(T), 有λ∈isoσa(T), 由引理4知λ∉σusbw(T), 所以λI-T是上半B-Fredholm算子且ind(λI-T)≤0.因T满足性质(Bab), 则(T), 从而α(λI-T)<∞, 由引理5知λI-T是上半Fredholm算子, 则λ∉σuw(T), 所以Πa(T)⊆σa(T)\σuw(T). 反之, σa(T)\σuw(T)⊆⊆Πa(T)显然成立. 因此, σa(T)\σuw(T)=Πa(T), 即T满足性质(Cab).⇒) 设T满足性质(Cab), 即σa(T)\σuw(T)=Πa(T). 对任意的λ∈σa(T)\ σusbw(T), 则λI-T是上半B-Fredholm算子且ind(λI-T)≤0, 由文献[2]的推论3.2知, 存在充分小的ε>0, 当0<|η-λ|<ε时, ηI-T是上半Fredholm算子且ind(ηI-T)≤0, 所以η∉σuw(T).下面分两种情形讨论. 情形一: 若η∈σa(T), 则η∈σa(T)\σuw(T)=Πa(T), 有p(ηI-T)<∞, 由文献[7]的推论4.8知p(λI-T)<∞. 又因λI-T是上半B-Fredholm算子,由文献[2]的命题2.1知, 存在m≥p(λI-T)+1, 使得R((λI-T)m)闭, 又由文献[8]的引理1.1知对任意的k≥p(λI-T), R((λI-T)k)闭, 即有R((λI-T)p(λI-T)+1)闭. 因λ∈σa(T), 所以λ∈Πa(T), 进而λ∈σa(T)\σuw(T), 有α(λI-T)<∞, 因此(T). 情形二: 若η∉σa(T), 因λ∈σa(T)且则λ∈iso σa(T). 又因λ∉σusbw(T),由引理4知λ∈Πa(T), 从而λ∈σa(T)\σuw(T), 有α(λI-T)<∞, 因此(T). 综上可知,σa(T)\σusbw(T)⊆(T). 反之,⊆Πa(T)= σa(T)\σuw(T)⊆σa(T)\σusbw(T)显然成立, 因此(T), 即T满足性质(Bab).推论10 设T∈L(X), 则T满足性质(Cab)⇔T满足广义a-Browder定理且Πa(T)\σa(T) =.证明由定理9知,T满足性质(Cab)当且仅当T满足性质(Bab),又由 [5]的定理3.5知,当且仅当T满足广义a-Browder定理且(T).定理11 设T∈L(X), 若T满足性质(Caw), 则T满足性质(Baw).证明设T满足性质(Caw), 即σa(T)\σuw(T)=Ea(T), 由定理6和定理9知T满足性质(Bab), 所以⊆(T). 又因⊆Ea(T)下面例子表明, 通常情况下,定理11的逆命题不成立.例12 设Q∈L(l1)定义为其中αi∈C, 0<|αi|≤1且∞.由文献[9]的例2.3知,,…. 考虑T∈L(l1⊕l1):T=Q⊕0, 则σ(T)=σa(T)={0}, Ea(T)={0}且∅. 由于R(Tn)=R(Qn)⊕{0}, 则对∀n∈N, R(T n)不闭, 从而σusbw(T)=σuw(T)={0}. 所以σa(T)\σusbw(T)=∅∅≠Ea(T), 即T满足性质(Baw), 但是不满足性质(Caw).注13 若T满足性质(Caw), 则(T).事实上, 若T满足性质(Caw), 即σa(T)\σuw(T)=Ea(T). 对任意的λ∈Ea(T), 有λ∈isoσa(T)且λ∉σuw(T), 由引理4知所以Ea(T)⊆(T). 又⊆ Πa(T)⊆Ea(T), 所以(T). 又因⊆⊆Ea(T), 所以因此(T).定理14 设T∈L(X), 则T满足性质(Caw)⇔T满足性质(Baw)及以下条件之一:(1)(T). 证明⇐) 由定理11和注13直接可得.⇒) 若T满足性质(Baw)及条件(1), 对任意的λ∈Ea(T), 有(T), 则λI-T是上半B-Fredholm算子且ind(λI-T)≤0. 因则α(λI-T)<∞, 由引理5知λI-T是上半Fredholm算子, 则λ∉σuw(T), 所以Ea(T)⊆σa(T)\σuw(T). 反之,σa(T)\σuw(T)⊆⊆Ea(T)显然成立. 因此, σa(T)\σuw(T)=Ea(T), 即T满足性质(Caw). 若T满足性质(Baw)及条件(2), 由文献[4]的定理2.4知T满足性质(Bab), 又由定理9和定理8直接可得.若T满足性质(Baw)及条件(3), 由⊆⊆Ea(T)知T满足条件(1), 所以同上可证.推论15 设T∈L(X), 则T满足性质(Caw)⇔T满足广义a-Browder定理且(T).证明⇐) 由定理6和推论10以及注13直接可得.⇒) 若由⊆Πa(T)⊆Ea(T)知(T). 因T满足广义a-Browder定理, 由推论10知T满足性质(Cab), 又由定理8知T满足性质(Caw).推论16 设T∈L(X), 则T满足性质(Caw)⇔T满足广义a-Weyl定理且或σuw(T)=σusbw(T).证明⇐) 设T满足性质(Caw), 由推论15知T满足广义a-Browder定理, 又由注13知所以σa(T)\σusbw(T)=Πa(T)=Ea(T), 即T满足广义a-Weyl定理.⇒) 若T满足广义a-Weyl定理且则(T),即T满足性质(Baw), 又由定理14知T满足性质(Caw). 若T满足广义a-Weyl 定理且σuw(T)=σusbw(T), 则σa(T)\σuw(T)=σa(T)\σusbw(T)=Ea(T), 即T满足性质(Caw).下面例子表明, 存在T满足广义a-Browder定理(广义a-Weyl定理), 但是T不满足性质(Caw)和性质(Cab), 所以推论10, 推论15和推论16的条件必不可少.如在例3中定义的T∈L(l2(N)), 可知T不满足性质(Caw)和性质(Cab). 因σusbw(T)=∅且Ea(T)=Πa(T)={0,1}, 则σa(T)\σusbw(T)={0,1}=Ea(T)=Πa(T), 即T满足广义a-Browder定理和广义a-Weyl定理.下面定理中,H(σ(T))表示σ(T)的开邻域上的解析函数空间.设T∈L(X), 称T在λ0∈C处有SVEP, 如果对λ0的任何邻域U, 若有解析函数f:U→X使得(λI-T)f(λ)=0, ∀λ∈U, 则f≡0. 若T在任意的λ∈C处都有SVEP, 则称T有SVEP. 定理17 设T∈L(X), 若σp(T)=∅, 则f(T)满足性质(Caw), 进而f(T)满足性质(Cab), 其中f∈H(σ(T)).证明若σp(T)=∅, 由文献[10]的定理2.5的证明过程知σp(f(T))=∅, 则f(T)有SVEP. 特别地, f(T)在λ∉σusbw(T)处有SVEP, 故f(T)满足广义a-Browder定理. 因σp(f(T))=∅, 则∅. 又因⊆则∅, 所以(T)). 所以由推论15知f(T)满足性质(Caw), 又由定理6知f(T)满足性质(Cab).设T∈L(X), T的解析核定义如下:推论18 设T∈L(X), 若存在λ0使得K(λ0I-T)={0}, N(λ0I-T)={0}, 则f(T)满足性质(Caw), 进而f(T)满足性质(Cab), 其中f∈H(σ(T)).证明容易证明, 对任意的λ≠λ0, 有(λ0I-T)(N(λI-T))=N(λI-T), 从而由文献[1]的定理1.29知, N(λI-T)⊆K(λ0I-T)={0}, ∀λ≠λ0. 所以, 对任意的λ∈C有N(λI-T)={0}, 即σp(T)=∅. 因此, 由定理17直接可得.【相关文献】[1] AIENA P. Semi-Fredholm operators, perturbation theory and localized SVEP[M]. Merida Venezuela:Escuela Venezolana de Matemáticas,2007.[2] SARIH M. On semi B-Fredholm operators[J]. Glasgow MathematicalJournal,2001,43(3):457-465.[3] BERKANI M, KOLIHA J J. Weyl type theorems for bounded linear operators[J]. Acta Scientiarum Mathematicarum,2003,69(1):359-376.[4] GUPTA A, KASHYAP N. On the property (BAW)[J]. International Journal of Pure & Applied Mathematics,2012,76(5):625-632.[5] GUPTA A, KASHYAP N. Variations on Weyl type theorems[J]. International Journal of ontemporary Mathematical Sciences,2013,8(1/2/3/4):189-198.[6] BERKANI M, ZARIOUH H. New extended Weyl type theorems[J]. MatematickiVesnik,2010,62(2):145-154.[7] GRABINER S. Uniform ascent and descent of bounded operators[J]. Journal of the Mathematical Society of Japan,1982,34(1982):172-175.[8] CARPINTERO C, GARCIA O, MUNOZ D, et al. Weyl type theorems for restrictions of bounded linear operators[J]. Extracta Mathematicae,2013,28(28):127-139.[9] ZARIOUH H. Property (gz) for bounded linear operators[J]. MatematickiVesnik,2013,65(1):94-103.[10] AIENA P, BIONDI M T, VILLAFANE F. Property (w) and perturbations III[J]. Journal of Mathematical Analysis & Applications,2009,353(1):205-214.。
特征值不等式 weyl 定理
特征值不等式 weyl 定理特征值不等式Weyl定理是线性代数中一个非常重要的定理,它给出了对称矩阵特征值的上下界,对于矩阵理论、微积分等领域都有着广泛的应用。
下面将对特征值不等式Weyl定理进行详细阐述。
一、特征值不等式的定义特征值不等式是指对于一个实对称矩阵A和两个实向量x、y,有如下不等式:(Ax, x) - (Ay, y) ≤ (x-y, B(x-y))其中,B是一个实对称半正定矩阵,(·,·)表示向量的内积。
二、特征值不等式的证明1. 首先我们需要明确一个引理:对于任意的实对称矩阵A和任意实向量x,都有(Ax, x)≥0。
2. 假设矩阵A的特征值为λ1、λ2、…、λn,对应的特征向量为x1、x2、…、xn。
我们定义矩阵B = λ1x1x1^T + λ2x2x2^T + … + λnxnxn^T,其中^T表示矩阵的转置,那么矩阵B是一个实对称半正定矩阵。
3. 对于任意实向量x、y,我们可以将它们分解为x = c1x1 +c2x2 + … + cnxn和y = d1x1 + d2x2 + … + dnxn的形式,其中c1、c2、…、cn和d1、d2、…、dn都是实数。
4. 那么有(Ax, x) - (Ay, y) = (Ac1x1 + Ac2x2 + … + Acnxn, c1x1 + c2x2 + … + cnxn) - (Ad1x1 + Ad2x2 + … + Adnxn, d1x1+ d2x2 + … + dnxn)5. 展开上式,得到(Ax, x) - (Ay, y) = c1^2λ1 + c2^2λ2+ … + cn^2λn - d1^2λ1 - d2^2λ2 - … - dn^2λn6. 由于λ1、λ2、…、λn是A的特征值,所以这些值是实数并且按照大小排列,即λ1 ≥ λ2 ≥ … ≥ λn。
7. 我们可以把上式中的λ1和λn移项,得到(Ax, x) - (Ay, y) + (d1c1 + d2c2 + … + dncn)^2(λ1-λn) ≤ c2^2(λ2-λ1) +c3^2(λ3-λ1) + … + cn^2(λn-λ1)8. 由于B是一个实对称半正定矩阵,所以(d1c1 + d2c2 + … + dncn)^2(λ1-λn) ≤ (x-y, B(x-y))9. 最终得到不等式(Ax, x) - (Ay, y) ≤ (x-y, B(x-y)) +c2^2(λ2-λ1) + c3^2(λ3-λ1) + … + cn^2(λn-λ1)三、Weyl定理基于上述特征值不等式的证明,我们得到了一个与A的特征向量和特征值有关的不等式。
weyl等分布定理
weyl等分布定理本文旨在介绍Weyl等分布定理及其历史、形式化及应用,探讨这一定理在现代数学及其他学科中的作用。
Weyl等分布定理(有时也叫Weyl-Hilbert定理)是由德国数学家Hermann Weyl于1912年提出的一个概念,它有助于证明线性空间中的矩阵理论以及几何学为基础的代数理论之间的关联。
该定理的形式化表达指出,如果某个空间的矩阵元素的频数与它们的固有值相同,那么该空间就具有Weyl 等分布。
本文还讨论了Weyl等分布定理对现代数学及其他学科的启发,其中包括数论、几何学与物理学,以及它如何改善数学研究及解决复杂问题的效率。
<Introduction>Weyl等分布定理(有时也叫Weyl-Hilbert定理)由德国数学家Hermann Weyl在1912年提出,他被公认为维数理论及几何学的先驱。
Weyl等分布定理用于展示矩阵理论以及几何学为基础的代数理论之间的关联,同时也是现代数学的重要基石。
该定理的形式化表达是:如果某个空间的矩阵元素的频数与它们的固有值相同,那么该空间就具有Weyl等分布,这意味着它可以用来探讨数学领域中的复杂应用。
<History>Weyl于1912年提出了这一定理,但他奠定了它的基础。
几十年前,第一个使用这一定理的人是德国数学家Felix Klein,他将它用于几何学的研究中,它可以用来解释空间矩阵的实数特征值以及固有值的重要性。
此外,自Weyl之后,出现了一些增强版的定理,诸如Hilbert的定理及其变体,它们可以用于证明一组几何特性是基于数学结构的。
<Formalization>将Weyl等分布定理形式化如下:“如果一个n维空间的矩阵元素的频数与它们的固有值相同,那么该空间就具有Weyl等分布。
”(或称Weyl-Hilbert定理)。
因此,矩阵分解可以用Weyl等分布定理来理解。
根据定理,如果矩阵元素的频数与它们的固有值相同,那么它就可以表示为特定的线性变换,即数学表示某个空间的特征。
《2024年上三角算子矩阵的广义Drazin亚纯谱和广义Drazin-zeroloid谱》范文
《上三角算子矩阵的广义Drazin亚纯谱和广义Drazin-zeroloid谱》篇一上三角算子矩阵的广义Drazin亚纯谱与广义Drazin-zeroloid 谱一、引言在数学领域,特别是线性代数和算子理论中,算子矩阵的谱分析是一个重要的研究方向。
近年来,随着广义Drazin逆和亚纯谱等概念的引入,上三角算子矩阵的谱性质研究逐渐成为热点。
本文将重点探讨上三角算子矩阵的广义Drazin亚纯谱和广义Drazin-zeroloid谱,以期为相关研究提供新的视角和思路。
二、上三角算子矩阵的基本概念上三角算子矩阵是指矩阵的上半部分元素为算子或算子函数,而下半部分元素为零或非零但具有特定性质的矩阵。
这种矩阵在描述许多实际问题时具有广泛应用,如偏微分方程的离散化等。
三、广义Drazin逆与亚纯谱广义Drazin逆是Drazin逆的扩展,用于描述更一般的线性系统问题。
在算子矩阵的谱分析中,广义Drazin逆具有重要地位。
亚纯谱则是指广义Drazin逆存在的算子的谱集,其性质对于理解算子矩阵的动态行为具有重要意义。
四、广义Drazin亚纯谱针对上三角算子矩阵,我们定义了广义Drazin亚纯谱。
该谱由满足一定条件的广义Drazin逆存在的算子组成。
我们通过研究这些算子的性质,探讨了其与上三角算子矩阵的动态行为之间的关系。
特别地,我们关注了广义Drazin亚纯谱中的奇异点,并对其进行了详细分析。
五、广义Drazin-zeroloid谱广义Drazin-zeroloid谱是指上三角算子矩阵中,具有特定零化子性质的广义Drazin逆的谱集。
我们通过引入零化子的概念,进一步扩展了上三角算子矩阵的谱分析。
在研究过程中,我们探讨了广义Drazin-zeroloid谱与系统稳定性的关系,为相关问题的解决提供了新的思路。
六、数值分析与实例验证为了验证我们的理论分析,我们进行了大量的数值分析和实例验证。
通过对比理论结果和实际数据,我们发现我们的理论分析是有效的。
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263Vol.26,No.3 20068JOURNAL OF MATHEMATICAL RESEARCH AND EXPOSITION Aug.,2006 Article ID:1000-341X(2006)03-0413-10Document code:A
Drazin Spectrum and Weyl’s Theorem for Operator
Matrices
CAO Xiao-hong1,2,GUO Mao-zheng1,MENG Bin1
(1.LMAM,School of Mathematical Sciences,Peking University,Beijing100871,China;
2.College of Math.&Info.Sci.,Shaanxi Normal University,Xi’an710062,China)
(E-mail:xiaohongcao@)
Abstract:A∈B(H)is called Drazin invertible if A hasfinite ascent and descent.Let
σD(A)={λ∈C:A−λI is not Drazin invertible}be the Drazin spectrum.This paper shows that if M C= A C0B is a2×2upper triangular operator matrix acting on the
Hilbert space H⊕K,then the passage fromσD(A)∪σD(B)toσD(M C)is accomplished by
removing certain open subsets ofσD(A)∩σD(B)from the former,that is,there is equality
σD(A)∪σD(B)=σD(M C)∪G,
where G is the union of certain holes inσD(M C)which happen to be subsets ofσD(A)∩σD(B).
Weyl’s theorem and Browder’s theorem are liable to fail for2×2operator matrices.By using
Drazin spectrum,it also explores how Weyl’s theorem,Browder’s theorem,a-Weyl’s theorem
and a-Browder’s theorem survive for2×2upper triangular operator matrices on the Hilbert
space.
Key words:Weyl’s theorem;a-Weyl’s theorem;Browder’s theorem;a-Browder’s theorem;
Drazin spectrum.
MSC(2000):47A53,47A55
CLC number:O177.2
1.Introduction
Let H and K be infinite dimensional Hilbert spaces,let B(H,K)denote the set of bounded linear operators from H to K,and abbreviate B(H,H)to B(H).If A∈B(H),writeσ(A)for the spectrum of A andσa(A)for the approximate point spectrum of A,ρ(A)=C\σ(A).If A∈B(H), we use N(A)for the null space of A and R(A)for the range of A.For A∈B(H),if R(A)is closed and dim N(A)<∞,we call A upper semi-Fredholm operator,and if dim H/R(A)<∞,then A is called lower semi-Fredholm operator.LetΦ+(H)(Φ−(H))be the set of all upper(lower) semi-Fredholm operators.A is called Fredholm operator if dim N(A)<∞and dim H/R(A)<∞. Let A be semi-Fredholm and let n(A)=dim N(A)and d(A)=dim H/R(A),then we define the index of A by ind(A)=n(A)−d(A).An operator A is called Weyl if it is a Fredholm operator of index zero,and is called Browder if it is Fredholm“offinite ascent and descent”.We write α(A)andβ(A)for the ascent and the descent for A∈B(H)respectively.The essential spectrum
414Journal of Mathematical Research and Exposition Vol.26
No.3CAO Xiao-hong,et al:Drazin Spectrum and Weyl’s’theorem for operator matrices415
416Journal of Mathematical Research and Exposition Vol.26
No.3CAO Xiao-hong,et al:Drazin Spectrum and Weyl’s’theorem for operator matrices417
λI)<∞}andρ−
D
(B)={λ∈C:β(B−λI)<∞andα(B∗−
λ0,there existsµsuch that A∗−µI is invertible. Sinceβ(A∗−λ0I is Drazin invertible and hence A−λ0I is Drazin invertible.It is in contradiction to the fact thatλ0∈σD(A).
Case2.Supposeλ0∈∂σD(B).Similarly as in case1,we induce a contradiction.
Then the second inclusion is true.Consequently,(2)asserts that the passage fromσD(M C) toσD(A)∪σD(B)is thefilling in certain holes inσD(M C).But since,by(1),(σD(A)∪σD(B))\σD(M C)is contained inσD(A)∩σD(B),it follows that thefilling in certain holes in σD(M C)should occur inσD(A)∩σD(B).The proof is completed.2 Corollary2.6IfσD(A)∩σD(B)has no interior points,then for every C∈B(K,H),
σD(M C)=σD(A)∪σD(B).(4) In particular if either A∈B(H)or B∈B(K)is a Riesz operator,then(4)holds.
Corollary2.7If either A∗or B is hyponormal,then for every C∈B(K,H),(4)holds.
Letρ+
σD (A)=σ(A)\σ+
D
(A)andρ−
σD
(B)=σ(B)\σ−
D
(B).From Theorem2.5,we can see
that the holes inσD(M C)should lie inρ+σD(A)∩ρ−σD(B).Thus we have:
418Journal of Mathematical Research and Exposition Vol.26
No.3CAO Xiao-hong,et al:Drazin Spectrum and Weyl’s’theorem for operator matrices419
420Journal of Mathematical Research and Exposition Vol.26
3x3,0,
1
No.3CAO Xiao-hong,et al:Drazin Spectrum and Weyl’s’theorem for operator matrices421
422Journal of Mathematical Research and Exposition Vol.26。