Свойства спектрального числа обусловленности
31. Так как матрица не единственна (даже если собственные значения различны, каждый столбец может быть умножен на произвольный множитель), будем считать, что спектральное число обусловленности А по отношению к проблеме собственных значений — это наименьшее
значение к для всех допустимых . В любом случае имеем
Если А — нормальная (гл. 1, § 48) и, в частности, если она эрмитова или унитарная, мы можем взять унитарной, и тогда
Проблема собственных значений всегда поэтому хорошо обусловлена для нормальных матриц, хотя это не обязательно справедливо для проблемы собственных векторов.
Рассмотрим теперь соотношение между к и величинами которые управляют чувствительностью отдельных собственных значений. Нормированные правые и левые собственные векторы, соответствующие имеют вид
Следовательно,
и мы имеем
что дает
С другой стороны, мы можем взять столбцы в виде и строки в виде и при таком выборе
Для полного знания чувствительности собственных значений А по отношению к возмущениям ее элементов нам требуется величин так как чувствительность отдельных собственных значений по отношению к возмущениям отдельных элементов А может меняться в широких пределах. Такой большой агрегат невозможно применять в практической работе. Подходящим компромиссом будет введение чисел и мы будем называть их числами обусловленности матрицы А по отношению к проблеме собственных значений. Надо, однако, заметить, что для того, чтобы найти приближенное значение к на практике мы обычно должны вычислить систему приближенных собственных векторов. Получив их, легче получить приближения к отдельным чем приближение к к