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什麼是希爾伯特矩陣

數學變換矩陣

希爾伯特矩陣是一種數學變換矩陣,正定且高度病態,其病態程度與矩陣的階數相關。

希爾伯特矩陣的每個元素都是單位分數,即分子為1,分母為正整數的分數。這個矩陣是對稱的,意味著任意兩個對應元素關於主對角線對稱。希爾伯特矩陣在各個位置上的元素由公式Hij=1i+j−1定義,其中i和j是矩陣的行和列索引。例如,一個5階的希爾伯特矩陣看起來像一個方陣,其對角線以上的元素分子為1,分母是行索引加上列索引減1。

希爾伯特矩陣是一種特殊的漢克爾矩陣。線上性代數中,希爾伯特矩陣常用作係數矩陣,尤其是在數值分析和矩陣理論的研究中。由於其高度病態的性質,希爾伯特矩陣對輸入數據的微小變化非常敏感,這在實際套用中可能導致數值不穩定。