为什么次对角线元素均不为零的三对角矩阵为不可约矩阵
不可约矩阵的定义及判定方法可见:参考
这里,我们从有向图的角度来进行证明。
因为我们讨论的是次对角线元素均不为零的三对角矩阵,所以我们可以得到aij≠0,aji≠0,i≠ja_{ij}\ne0,a_{ji}\ne0,i\ne jaij=0,aji=0,i=j,从aij≠0a_{ij}\ne 0aij=0我们可以得到该对称三对角矩阵对应的有向图中,顶点iii可以达到顶点jjj,同理,从aji≠0a_{ji}\ne 0aji=0我们可以得到该对称三对角矩阵对应的有向图中,顶点jjj可以达到顶点iii。而由次对角线元素的索引值的关系我们可以得到i=j+1i=j+1i=j+1或者j=i+1j=i+1j=i+1,即顶点iii与顶点jjj为相邻顶点,所以该有向图中,任意两个相邻顶点之间互通,所以可以进一步得到:对于该有向图中的任意两个顶点,存在一条路径,使得两个顶点互通,即该有向图是一个强联通图,所以次对角线均不为零的三对角矩阵为不可约矩阵。
若有错误,希望大家批评指正。
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