主小行列式の定義

・定義:主小行列・首座小行列/主小行列式・首座小行列式 

※行列式/小行列式 
※線形代数目次・総目次

定義:正方行列の主小行列・首座小行列principal submatrix

様々な教科書をみていくと、主小行列・首座小行列は、以下の二通りの定義に分かれる。
はたして、この二通りの定義のあいだの関係は?


※関連:主小行列式 /小行列 

[文献]
・『岩波数学辞典』84行列式D (p.224)主小行列式:principal minorトビあり;
[
文献−線型代数]
・佐武『
線形代数学』�W§4(p. 163):主小行列式:トビあり;
[
文献−数理経済]
*岩田『
経済分析のための統計的方法』12.6(p.316):主小行列principal submatrix:トビあり;

定義1

「n次正方行列A
   
 の
s次主小行列・首座小行列principal submatrix」
とは
n次正方行列Aから、
 
s個の「同番号の行と列」
  ・第
i1行と第i1列
  ・第
i2行と第i2列
    :   :
  ・第
is行と第is列
     (ただし、
1≦i1<i2<…<is≦n。トビがあってもよい)
 を選んだ上で、

 

 それら、第i1行, 第i2行,…,第is行と第i1列,第i2列,…,第is列 が
 交差する成分を並べた
s次正方行列 
    
のこと。
n次正方行列Aから、同番号の行と列を取り除いてできた行列といっても、同じことである。
[例:2×2の正方行列の1次主小行列]
    
   の
1次主小行列
   ・第
2行と第2列を選択、第1行と第1列を除去して得られた1次主小行列:a22  
         
   ・第
1行と第1列を選択。第2行と第2列を除去して得られた1次主小行列:a11  
         

 

[例:3×3の正方行列の小行列]   [岩田『経済分析のための統計的方法』12.6(p.316)]
    
   の主小行列
 ・第
2行と第2列、第3行と第3列を選択。第1行と第1列を除去して得られた2次主小行列:
       
 ・第
1行と第1列、第3行と第3列を選択。第2行と第2列を除去して得られた2次主小行列:
       
 ・第
1行と第1列、第2行と第2列を選択。第3行と第3列を除去して得られた2次主小行列:
       
 ・第
3行と第3列を選択。第1行と第1列、第2行と第2列を除去して得られた1次主小行列:a33 
       
 ・第
2行と第2列を選択。第1行と第1列、第3行と第3列を除去して得られた1次主小行列:a22 
       
 ・第
1行と第1列を選択。第2行と第2列、第3行と第3列を除去して得られた1次主小行列:a11 
       
      

定義2

「n次正方行列A
   
 の
主小行列・首座小行列principal submatrix」
とは、
以下の
n個の正方行列 A1 , A2 ,…, An のことをいう。
  ・
1次主小行列(首座小行列) A1:
           
a11 
  ・
2次主小行列(首座小行列) A2:
           
  ・
3次主小行列(首座小行列):
            
  :
  :
  ・
n次主小行列(首座小行列):
          
[例:2×2の正方行列の1次主小行列]
 
 の
1次主小行列は、a11 だけ。
       
   
[例:3×3の正方行列の小行列]   [岩田]
    
   の主小行列
 ・
1次主小行列:a11 だけ
       
 ・
2次主小行列:つぎのものだけ。
       
 ・
3次主小行列:Aそのものだけ。
        
      

[文献]
・木村『線形代数:数理科学の基礎』1.7(p.29):第i首座小行列: 第I首座小行列式:左上からトビなし。LU分解可能な条件との関連で。
[文献−線型代数]
・斎藤『
線形代数入門』5章§4(p.156):左上の小行列トビなし。主小行列とはよばない;
[
文献−解析]
*杉浦『
解析入門I』�U§8定理8.3(p.156) 主小行列式:左上の小行列式トビなし。
[文献−数理経済]
西村『
経済数学早わかり』3章§4.2(pp.139-142): 左上の小行列トビなし。主小行列とはよばない;



※

→[トピック一覧:主小行列式]
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定義:正方行列の主小行列式 principal minor

[文献]
a
・『岩波数学辞典』84行列式D (p.224)主小行列式:principal minorトビあり;
b
・木村『線形代数:数理科学の基礎』1.7(p.29):第i首座小行列: 第I首座小行列式:左上からトビなし。LU分解との関連

[文献−線型代数]

a・佐武『線形代数学』�W§4(p. 163):主小行列式:トビあり;
b
・斎藤『線形代数入門』5章§4(p.156):左上の小行列トビなし。主小行列とはよばない;

[文献−解析]

b*杉浦『解析入門I』�U§8定理8.3(p.156) 主小行列式:左上の小行列式トビなし。

[文献−数理経済]

b西村『経済数学早わかり』3章§4.2(pp.139-142): 左上の小行列トビなし。主小行列とはよばない;
a
・岩田『経済分析のための統計的方法』12.6(p.316):主小行列principal submatrix:トビあり;

定義

「n次正方行列A
   
 の
主小行列式・首座小行列式principal minor」
とは
n次正方行列Aの主小行列・首座小行列の行列式のことをいう。

※関連:小行列式/行列式

※

活用例:2次形式の正値定の必要条件/2次形式の負値定の必要条件/2次形式の正値定の必要十分条件/2次形式の負値定の必要十分条件

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