证明:3-2-3变换结构数列将收敛

在行列可自由变换的平面上2点结构有3个

3点结构有6个

2+1得到

5(2a1+1)=3a1+3*3a2+3a3

8(2a2+1)=3a1+2*3a3+2*3a4+3*3a5

5(2a3+1)=3a1+3a4+3*3a6

3-1得到

3(3a1-1)=2a1+2a2+2a3

3(3a2-1)=3*2a1

3(3a3-1)=2a1+2*2a2

3(3a4-1)=2*2a2+2a3

3(3a5-1)=3*2a2

3(3a6-1)=3*2a3

设初始3点结构数列3a1,2,3,4,5,6为10,20,30,40,50,60

第一次3-2的迭代

|----|---|---|---|---|---|---|---|---|---|------|
| 3 | | | | | | | | | | 2 |
| 10 | | 5(2a1+1)=3a1+3*3a2+3a3 |||||| | | 19 |
| 20 | | 8(2a2+1)=3a1+2*3a3+2*3a4+3*3a5 |||||||| 36.5 |
| 30 | | 5(2a3+1)=3a1+3a4+3*3a6 |||||| | | 45 |
| 40 | ||| | | | | | | |
| 50 | ||| | | | | | | |
| 60 | ||| | | | | | | |

第二次2-3的迭代

|------|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---------|
| 2 | | | | | | | | | | 3 |
| 19 | | 3(3a1-1)=2a1+2a2+2a3 ||||| | | | 34.5 |
| 36.5 | | 3(3a2-1)=3*2a1 |||| | | | | 20 |
| 45 | | 3(3a3-1)=2a1+2*2a2 ||||| | | | 31.6667 |
| | | 3(3a4-1)=2*2a2+2a3 ||||| | | | 40.3333 |
| | | 3(3a5-1)=3*2a2 |||| | | | | 37.5 |
| | | 3(3a6-1)=3*2a3 |||| | | | | 46 |

这算一次3-2-3迭代,39次迭代后2点结构的数列为

|-------------|
| 33.99999735 |
| 34 |
| 34.00000265 |

得到3点结构数列为

|-------------|
| 35 |
| 34.99999735 |
| 34.99999912 |
| 35.00000088 |
| 35 |
| 35.00000265 |
| |

这6个数的标准差为1.61E-6,几乎相等,证明3a1,2,...,6的初始值为任何值经过足够多次的3-2-3迭代都会收敛,且6个收敛值相等。

再化简得到等式1

同样,由

得到等式2

将等式2代入1

化简得到

得到矩阵

特征分解矩阵A,得到3个特征值为1,2/3,11/20

线性齐次迭代

谱半径ρ(r)=1,不一定收敛,需要计算代数重数和几何重数

因为矩阵A的特征向量中1只出现了一次,因此代数重数为1

计算几何重数

得到

乘120

因此代数重数=几何重数=1,所以λ1=1是半单特征值

因此收敛值可以用公式

所以只要k足够大,

由公式2得到

因此3a1,2,...,6的初始值为任何值经过足够多次的3-2-3迭代都会收敛,且6个收敛值相等

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