Hadamardova nerovnost

Hadamardova nerovnost je označení pro matematickou nerovnost poprvé zveřejněnou Jacquesem Hadamardem v 1893 a vymezující maximální možnou hodnotu determinantu matice složené z komplexních vektorů. V případě reálných čísel ji je možné v n-rozměrném eukleidovském prostoru interpretovat jako horní mez maximálního možného objemu rovnoběžnostěnu vymezeného n vektory v i {\displaystyle v_{i}} vzhledem k jejich délkám | | v i | | {\displaystyle ||v_{i}||} .

Hadamardova nerovnost říká, že pokud je V matice se sloupci v i {\displaystyle v_{i}} , pak

| det ( V ) | i = 1 n v i , {\displaystyle |\det(V)|\leq \prod _{i=1}^{n}\|v_{i}\|,}

a rovnosti je dosaženo pouze v těch případech, kdy jsou na sebe vektory kolmé a nebo je některý ze sloupců roven nulovému vektoru.

Důsledky

Jedním z důsledků je, že pokud jsou prvky čtvercové matice V {\displaystyle V} řádu n {\displaystyle n} menší nebo rovny mezi B {\displaystyle B} , tedy | V i j | B {\displaystyle |V_{ij}|\leq B} pro všechna i , j {\displaystyle i,j} , pak

| det ( V ) | B n n n / 2 . {\displaystyle |\det(V)|\leq B^{n}n^{n/2}.}

Jsou-li speciálně prvky matice rovny jen +1 a −1, pak

| det ( V ) | n n / 2 . {\displaystyle |\det(V)|\leq n^{n/2}.}

Matice, pro které v tomto případě platí rovnost, se nazývají Hadamardovy matice.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Hadamard's inequality na anglické Wikipedii.