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authorAndreas Müller <andreas.mueller@ost.ch>2021-01-26 18:43:06 +0100
committerAndreas Müller <andreas.mueller@ost.ch>2021-01-26 18:43:06 +0100
commit8e60e54d34a85a7458457ec7e7c2359204e9d55f (patch)
tree9995416324950f4ff4cda709827c398a816d00a8 /buch/chapters/80-wahrscheinlichkeit/positiv.tex
parentVisualisierungen für Perron-Frobenius-Theorie (diff)
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Illustrationen zum Kapitel über positive Matrizen
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-rw-r--r--buch/chapters/80-wahrscheinlichkeit/positiv.tex23
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diff --git a/buch/chapters/80-wahrscheinlichkeit/positiv.tex b/buch/chapters/80-wahrscheinlichkeit/positiv.tex
index 935aa2d..4cdc533 100644
--- a/buch/chapters/80-wahrscheinlichkeit/positiv.tex
+++ b/buch/chapters/80-wahrscheinlichkeit/positiv.tex
@@ -399,6 +399,29 @@ zu einem Eigenwert $\lambda$ mit Betrag $|\lambda|=\varrho(A)$ geben,
aber a priori wissen wir nicht, ob es einen reellen Eigenwert vom
Betrag $\varrho(A)$ gibt, und ob der Eigenvektor dazu reell ist.
+\begin{figure}
+\centering
+\includegraphics{chapters/80-wahrscheinlichkeit/images/positiv.pdf}
+\caption{Die Iteration einer positiven Matrix bildet den positiven Oktanten
+in immer enger werdende Kegel ab, die die Richtung des gesuchten Eigenvektors
+gemeinsam haben.
+\label{buch:wahrscheinlichkeit:figure:positiv}}
+\end{figure}
+
+In Abbildung~\ref{buch:wahrscheinlichkeit:fig:vergleich} kann man sehen,
+dass eine positive Abbildung den positiven Oktanten in einen etwas engeren
+Kegel hinein abbildet.
+Iteriert man dies (Abbildung~\ref{buch:wahrscheinlichkeit:figure:positiv}),
+wird die Bildmenge immer enger, bis sie nur ein
+sehr enger Kegel um die Richtung des Eigenvektors ist.
+Tatsächlich kann man aus dieser Idee auch einen topologischen
+Beweis des untenstehenden Satzes von Perron-Frobenius konstruieren.
+Er beruht darauf, dass eine Abbildung, die Distanzen verkleinert,
+einen Fixpunkt hat.
+Die Konstruktion einer geeigneten Metrik ist allerdings eher
+kompliziert, weshalb wir im Beweise der nachstehenden Aussagen
+den konventionellen Weg wählen.
+
Wir beginnen damit zu zeigen, dass für positive Matrizen $A$,
nichtnegative Eigenvektoren zu Eigenwerten $\lambda\ne 0$
automatisch positiv sind.