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广义逆理论一直是矩阵理论中活跃的研究领域.这不仅是因为它自身有很高的理论价值,更重要的是它在数理统计、系统理论、有限马尔可夫过程、差分方程组、人口增长模型和最优化控制等方面都有其广泛的实际应用背景。但由于工作难度大,它在矩阵代数中尚有大量问题没有解决,其中分块矩阵Drazin逆、群逆表达式及群逆存在性问题是重要的未解决问题。
1979年,Campbell和Meyer提出了2×2分块矩阵(ACBD)的Drazin逆和群逆表达式问题,这里A和D是方阵,此问题至今尚未完全解决,甚至对于分块矩阵(ACBD)(A是方阵,零矩阵0是方阵)的Drazin逆(群逆)表达式问题也还没有完全解决.目前人们只是在特殊的条件下给出了一些2×2分块矩阵的Drazin逆和群逆的表达式。
设K是一个体,Kmxn表示K上所有m×n阶矩阵的集合。设A∈ Knxn,Ind(A)=k,若矩阵X∈Knxn满足下列方程: AkXA=Ak,XAX=X,AX=XA,则称X为A的Drazin逆,记作X=AD,其中k=Ind(A)是使rankAk+1=rankkAk成立的最小的非负整数,当Ind(A)=1时,X称为A的群逆,记作X=A#。
本文首先概述了矩阵广义逆研究的意义及国内外的研究现状,然后介绍了广义逆矩阵的基础知识.最后,在第3、4章中给出了本文的主要研究结果,其中包括:
⑴给出分块矩阵(ACBD)群逆存在的充分必要条件和表达式,其中A,B,C,D∈Knxn,A可逆且(D-CA-1B)#存在;⑵给出分块矩阵(ABBO)群逆存在的充分条件和表达式,其中A,B∈Knxn,B2=B,且((I-B)A)#存在。