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高阶区间内多变量范德瓦尔德矩阵的几何驱动条件

经典分析与常微分方程 2026-01-21 v1 泛函分析

摘要

我们研究了具有任意互不相同的节点Z={z1,,zs}B2nZ=\{z_1,\dots,z_s\}\subset B_2^n的多变量范德瓦尔德矩阵VN(Z)V_N(Z),在高阶区间Ns1N\ge s-1下的行为。引入基于投影的几何统计量——最大-最小投影分离度ρ(Z,j)\rho(Z,j)及其最小值κ(Z)=minjρ(Z,j)\kappa(Z)=\min_j\rho(Z,j)——构造具有显式系数界的拉格朗日多项式QjPNnQ_j\in\mathcal P_N^n,其满足Qjs(4nρ(Z,j))s1.\|Q_j\|_\infty\lesssim s\Bigl(\frac{4n}{\rho(Z,j)}\Bigr)^{s-1}.这些多项式为VN(Z)V_N(Z)的行提供了定量的到张量的距离估计,从而导致σmin(VN(Z))κ(Z)s1(4n)s1ssν(n,N),ν(n,N)=(N+nN),\sigma_{\min}(V_N(Z))\gtrsim\frac{\kappa(Z)^{s-1}}{(4n)^{s-1} s\sqrt{s \nu(n,N)}}, \quad \nu(n,N)={N+n\choose N},以及具有算子范数控制的显式右逆VN(Z)+V_N(Z)^+满足VN(Z)+s3/2ν(n,N)(4nκ(Z))s1.\|V_N(Z)^+\|\lesssim s^{3/2}\sqrt{\nu(n,N)}\Bigl(\frac{4n}{\kappa(Z)}\Bigr)^{s-1}.我们的估计是维度显式的,直接以局部几何参数κ(Z)\kappa(Z)表示;它们适用于B2nB_2^n中任意互不相同的节点集合ZZ,无需任何事前分离假设。特别是,当Ns1N\ge s-1时,VN(Z)V_N(Z)具有满列秩。结果补充了在复单位圆/ torus 上的傅里叶类型理论,后者中σmin\sigma_{\min}的下界依赖于均匀分离或聚类结构;本文则通过高多项式次数和ZZ的投影几何来量化稳定性。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.13915,
  title  = {Geometry-Driven Conditioning of Multivariate Vandermonde Matrices in High-Degree Regimes},
  author = {Omer Friedland and Yosef Yomdin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.13915},
  year   = {2026}
}