Степенные ряды от матриц

Начало к теории аналитических функции от матриц было положено в работе -Данилевского [1]. В этой работе при помощи мажорантной матрицы были исследованы области сходимости степенного ряда от матриц. Г. Худайберганов при помощи спектральной нормы исследовал области сходимости степенного ряда от матриц [2, 3].

Рассмотрим степенной ряд от одной матрицы:

  (1)

где   постоянные численные коэффициенты, переменная матрица.

Определение 1 (Г. Худайберганов [2],[3] ).  Мы назовем ряд (1)  абсолютно сходящимся, если ряд

  (2)

сходится здесь -спектральная норма.

Теорема (Г. Худайберганов [2],[3]). Пусть дан степенной ряд матриц (1) и , где  .

Тогда в любой точке , в которой , ряд (1) абсолютно сходится, а в любой точке , в которой ряд (2) расходится.

       Здесь в случае , невозможно утверждать расходимость ряда (1) как это возможно в одномерном комплексном анализе. Рассмотрим например, матрицу выда . Тогда   и поэтому при ряд (2) в точке расходится, а ряд (1) в точке сходится, так как  матрица нильпотентная матрица степени 2.

Если дать определения абсолютной сходимости ряда следующим образом, то эффект который показано в предыдущем примере исчезает.

Определение 2. Ряд (1) называется абсолютно сходящимся, если ряд     сходится. 

Основным результатом этой работы является следующая

Теорема. Пусть дан степенный ряд от матриц (1) и

,

где . Тогда в любой точке , в которой   (или ), ряд (1) абсолютно сходится, а в любой точке , в которой   (или  )  ряд  (1)  расходится.

 

Литературы

-Даниловский. Применение функций от матриц теории линейных систем обыкновенных дифференциальных уравнений. –М.: 1957.-456 с.   Голоморфные функции от матриц и некоторые связанные с ними геометрические задачи комплексного анализа, 2 // Узб. мат. журн.-1991-№4.-с.51-59.   Степенные ряды и голоморфные функции от нескольких  матриц. Препринт Института физики СО АН СССР. –Красноярск, 1988.-37 с.