HankelMatrix
HankelMatrix[n]
给出第一行和第一列均为连续整数的 n×n 汉克尔(Hankel)矩阵.
HankelMatrix[{c1,c2,…,cn}]
给出汉克尔矩阵,其第一列由项 c1, c2, … 组成.
HankelMatrix[{c1,c2,…,cm},{r1,r2,…, rn}]
给出第一列为 ci、最后一行为 ri 的汉克尔矩阵.
更多信息和选项
- 汉克尔矩阵通常出现在与近似理论、函数分析、数值分析和信号处理有关的应用中.
- 汉克尔矩阵是一个沿其反对角线为常数的矩阵. 当 时,汉克尔矩阵 的项由 给出,否则由 给出.
- 项 cm 一定与 r1 一样. »
- 对于 m=n,汉克尔矩阵为对称矩阵,且若项 ci 和 rj 都为实数,则该矩阵会有实特征值.
- HankelMatrix[…,TargetStructure->struct] 返回格式由 struct 指定的汉克尔矩阵. 可能的设置包括:
-
Automatic 自动选择返回的表示 "Dense" 以稠密矩阵的形式表示矩阵 "Structured" 以结构化数组的形式表示矩阵 "Symmetric" 以对称矩阵的形式表示矩阵 - 设置 HankelMatrix[…,TargetStructureAutomatic],如果矩阵项的数量少于预设的阈值,则返回稠密矩阵,否则返回结构化数组.
- 对于结构化 HankelMatrix sa,下列属性 "prop" 可以 sa["prop"] 的形式访问:
-
"ColumnVector" 第一列下项的向量 "RowVector" 最后一行项的向量 "Properties" 支持的属性列表 "Structure" 结构化数组的类型 "StructuredData" 结构化数组存储的内部数据 "StructuredAlgorithms" 为结构化数组提供特殊方法的函数列表 "Summary" 摘要信息,以 Dataset 的形式表示 - Normal[HankelMatrix[…]] 将结构化的汉克尔矩阵转换为普通矩阵.
范例
打开所有单元关闭所有单元范围 (9)
HankelMatrix 对象包括提供有关数组信息的属性:
"ColumnVector" 属性给出了汉克尔矩阵的第一列:
"StructuredAlgorithms" 属性列出了具有结构化算法的函数:
适当时,结构化算法会返回另一个 HankelMatrix 对象:
转置矩阵也是一个 HankelMatrix:
选项 (2)
TargetStructure (2)
设置 TargetStructureAutomatic,小型矩阵的情况下会返回稠密矩阵:
应用 (4)
使用汉克尔行列式可以计算 阶 Padé 近似值. 生成 Exp[z] 幂级数的前 2n+1 部分和:
香克斯变换将 阶 Padé 近似值表示为两个汉克尔行列式之比:
比较 PadeApproximant 给出的结果:
使用 Prony 方法 [维基百科] 从数据中恢复指数之和:
汉克尔矩阵的行列式出现在函数的连分数展开中. 生成函数的前几个级数展开系数:
与区间 上的权重函数 相对应的 n 点高斯正交规则可以从权重函数的矩推导出来. 定义权重函数和区间:
与给定权重函数相对应的第 n 阶正交多项式的系数可以通过求解由矩阵构造的汉克尔系统得到:
n 点高斯正交规则的权重可通过求解 Vandermonde 系统获得:
与 NIntegrate 得出的答案进行比较:
属性和关系 (6)
HankelMatrix[c,RotateRight[c]] 是非轮换方阵:
非轮换方阵有特征向量 {1,…} 以及特征值 c1+c2+…:
HankelMatrix 和 ToeplitzMatrix 通过与一个交换矩阵(反向排序的单位矩阵)相乘而相关联:
同样,对汉克尔矩阵反向排序,得到一个 Toeplitz 矩阵:
文本
Wolfram Research (2007),HankelMatrix,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/HankelMatrix.html (更新于 2024 年).
CMS
Wolfram 语言. 2007. "HankelMatrix." Wolfram 语言与系统参考资料中心. Wolfram Research. 最新版本 2024. https://reference.wolfram.com/language/ref/HankelMatrix.html.
APA
Wolfram 语言. (2007). HankelMatrix. Wolfram 语言与系统参考资料中心. 追溯自 https://reference.wolfram.com/language/ref/HankelMatrix.html 年