線性代數›Ch8 算子理論與二次型第 2 題/共 32 題
2. 正定與半正定矩陣、特徵值、核範數
#LA-08-002難正定與半正定矩陣特徵值核範數
Let be an positive semi-definite matrix with eigenvalues and corresponding eigenvectors . Suppose that and that the eigenvectors have unit 2-norms. Let be a strictly positive real number. Then, the minimum value of the function over all Hermitian matrices satisfying is attained at ___. Here, denotes the nuclear norm of the matrix , i.e., the sum of the singular values of . Express your answer in terms of , , , , and numbers, where denotes the conjugate transpose of .
參考答案與解析
,最小值為 。
下界:Hermitian 矩陣 可寫成 ( 實數、 單位正交),且 。於是
半正定,(Rayleigh 商)。每一項 ,所以 。
達到下界:取 ,它的核範數是 ,。
(因為 ,要取等號只能讓所有權重都落在 方向且 ,最小值點唯一。)
📄 台大115
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