مجله مدل‌سازی پیشرفته ریاضی

مجله مدل‌سازی پیشرفته ریاضی

برخی نتایج در خصوص بردهای عددی کواترنیونی غیراستاندارد ماتریس‌ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 شهید باهنر کرمان، ایران
2 آموزش و پرورش کوهبنان، کوهبنان، ایران
چکیده
فرض کنید $\phi$ یک برگشت غیر استاندارد روی مجموعه تمام اعداد کواترنیونی و $\alpha$ یک عدد کواترنیونی باشد به طوری که $\phi(\alpha) = \alpha$. برای هر ماتریس مربعی کواترنیونی $A$, برد عددی $A$ نسبت به $\phi$ (به طور مختصر، برد عددی غیر استاندارد $A$), با نماد $W_\phi^{(\alpha)}(A)$ نمایش داده می\/شود. اگر $\alpha \neq 0$, آن\/گاه عدد کواترنیونی $\gamma$ با شرط $\phi(\gamma) \gamma = \alpha$ موجود است به طوری\/که $W_\phi^{(\alpha)}(A)= \phi(\gamma) W_\phi^{(1)}(A) \gamma$. بنابراین، کافیست فقط بر روی دو برد عددی غیر استاندارد $W_\phi^{(0)}(A)$ و $W_\phi^{(1)}(A)$ تمرکز کرد. در این مقاله، توصیفی از اشتراک $W_{\phi}^{(1)}(.)$ با یک فضای $2$-بعدی ارائه شده است و سپس با استفاده از آن، $W_{\phi}^{(1)}(.)$ برای ماتریس های کواترنیونی $\phi$-هرمیتی مورد مطالعه قرار گرفته است. در ادامه، یک کلاس از ماتریس های کواترنیونی که برای آنها $W_\phi^{(0)}(.)$ و $W_\phi^{(1)}(.)$ یکسان می باشند، ارائه شده است. همچنین یک مسئله باز در قالب یک حدس جهت انجام کارهای تحقیقاتی بیشتر نیز آورده شده است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Some results on nonstandard quaternionic numerical ranges of matrices

نویسندگان English

Gholamreza Aghamollaei 1
Meysam Rahjoo 2
1 Shahid Bahonar Uniersity of Kerman, Kerman, Iran
2 Kohbanan Education, Kohbanan, Iran
چکیده English

Let $\phi$ be a nonstandard involution on the set of all quaternion numbers and $\alpha$ be a quaternion such that $\phi(\alpha) = \alpha$. For any square quaternion matrix $A$, the numerical range of $A$ with respect to $\phi$ (shortly, the nonstandard quaternionic numerical range of $A$), is denoted by $W_\phi^{(\alpha)}(A)$. If $\alpha \neq 0$, then $W_\phi^{(\alpha)}(A)= \phi(\gamma) W_\phi^{(1)}(A) \gamma$ for some quaternion $\gamma$ with $\phi(\gamma) \gamma = \alpha$. So, the focus is on two particular nonstandard quaternionic numerical ranges $W_\phi^{(0)}(A)$ and $W_\phi^{(1)}(A)$. In this paper, a description of the intersection of $W_{\phi}^{(1)}(.)$ with a $2-$dimensional space is given, and then by using it, $W_{\phi}^{(1)}(.)$ is studied for $\phi-$hermitian quaternion matrices. After that, a class of quaternion matrices for which $W_\phi^{(0)}(.)$ and $W_\phi^{(1)}(.)$ are equal, is given. For further research, an open problem in the form of a conjecture is also given.

کلیدواژه‌ها English

quaternion matrices
numerical range
nonstandard involution
$\phi-$hermitian quaternion matrix
[1] Adler, S.L., 1995. Quaternionic Quantum Mechanics and Quantum Fields. Oxford University Press, New York. DOI: 10.1063/1.2807659
[2] Aghamollaei, Gh., Haj Aboutalebi, N. and Momenaee Kermani, H., 2016. Some results on the
k−numerical range of quaternion matrices. Linear Multilinear Algebra, 64, pp. 2419-2430. DOI:
10.1080/03081087.2016.1158232
[3] Aghamollaei, Gh. and Rahjoo, M., 2018. On quaternionic numerical ranges with respect to nonstandard involutions. Linear Algebra Appl., 540, pp. 11-25. DOI: 10.1016/j.laa.2017.11.013
[4] Au-Yeung, Y.H., 1984. On the convexity of numerical range in quaternion Hilbert spaces. Linear
Multilinear Algebra, 16, pp. 93-100. DOI: 10.1080/03081088408817611
[5] Carvalho, L., Diogo, C. and Mendes, S., 2023. S-spectrum and numerical range of a quaternionic operator. J. Math. Anal. Appl., 519, pp. 126834. DOI: 10.1016/j.jmaa.2022.126834
[6] Jamison, J.E., 1972. Numerical range and numerical radius in quaternionic Hilbert spaces. Doctoral Dissertation, University of Missouri. DOI: not available
[7] Kippenhahn, R., 1951. Uber die Wertvorrat einer Matrix. Math. Nachr., 6, pp. 193-228. DOI:
10.1002/MANA.19510060306
[8] Kuipers, J.B., 2002. Quaternions and Rotation Sequences: A Primer with Applications
to Orbits, Aerospace, and Virtual Reality. Princeton University Press, Princeton. DOI:
10.1515/9780691211701
[9] Nebe, G., 1998. Finite quaternionic matrix groups. Representation Theory, 2, pp. 106-223. DOI:
10.1090/s1088-4165-98-00011-9
[10] Rahjoo, M., Aghamollaei, Gh. and Momenaee Kermani, H., 2021. On the boundedness of quaternionic numerical ranges with respect to nonstandard involutions. Linear Algebra Appl., 610, pp. 59-72. DOI: 10.1016/j.laa.2020.09.036
[11] Rodman, L., 2014. Topics in Quaternion Linear Algebra. Princeton University Press, Princeton.
DOI: 10.23943/princeton/9780691161853.001.0001
[12] Vince, J., 2011. Quaternions for Computer Graphics. Springer, London. DOI: 10.1007/978-1-4471-7509-4
[13] Zhang, F., 1997. Quaternions and matrices of quaternions. Linear Algebra Appl., 251, pp. 21-57. DOI: 10.1016/0024-3795(95)00543-9

  • تاریخ دریافت 04 مرداد 1403
  • تاریخ بازنگری 16 بهمن 1403
  • تاریخ پذیرش 06 اسفند 1403