قضیه پرون-فربنیوس
قضیه پرون-فربنیوس یکی از مشهورترین و بنیادیترین نتایج جبر خطی است که توسط اسکار پرون و گئورگ فربنیوس اثبات شد. این قضیه بیان میکند که هر ماتریس مربعی با درایههای حقیقی نامنفی فقط دارای یک ویژهمقدار حقیقی با بزرگترین مقدار است بهطوری که ویژهبردار متناظر با آن میتواند به گونهای انتخاب شود که تمام درایههای آن نامنفی باشند. این قضیه کاربردهای زیادی در نظریه احتمال (اردگودیک بودن زنجیرههای مارکوف)، نظریه سیستمهای دینامیکی، اقتصاد، جمعیتشناسی، شبکههای اجتماعی و سازوکار موتورهای جستجو در اینترنت دارد. ایده اولیه الگوریتم گوگل در جستجوی صفحات وب بر اساس این قضیه است.
اثبات
با اینکه اثبات دقیق این قضیه موجود است به راحتی با شهود میتوان پی به درستی این قضیه برد. مثلاً فرض کنید که
از آنجا که بردار
پس:
بهطوری که
نسبت
بنابر این در حد بینهایت، بردار حدی متناسب با ویژهبردار متناظر با بزرگترین ویژه مقدار است. به همین خاطر اگر
بنابراین برای یک ماتریس مربعی حقیقی نامنفی، بزرگترین ویژه مقدار آن عددی است حقیقی و مثبت با ویژهبرداری نامنفی و یکتا.
منابع
- ↑ «Introduction to Linear Algebra, 5th Edition». math.mit.edu. دریافتشده در ۲۰۲۰-۱۰-۲۱.
- ↑ Newman, Mark (2018-10-18). "Mathematics of networks". Oxford Scholarship Online. doi:10.1093/oso/9780198805090.003.0006.
- ↑ Meyer, C.D. , 2000. Matrix analysis and applied linear algebra (Vol. 71). Siam.