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关于与几何平均相关的范数不等式

泛函分析 2022-10-26 v1

摘要

设对所有i=1,,mi=1,\cdots,mAiA_iBiB_i为正定矩阵。我们证明了对所有p>0p>0和所有r1r\geq1,有i=1m(Ai2Bi2)r1((i=1mAi)pr2(i=1mBi)pr(i=1mAi)rp2)1p1.\left|\left|\sum_{i=1}^m(A_i^2\sharp B_i^2)^r\right|\right|_1\leq\left|\left|\left(\left(\sum_{i=1}^mA_i\right)^{\frac{pr}{_2}}\left(\sum_{i=1}^mB_i\right)^{pr}\left(\sum_{i=1}^mA_i\right)^{\frac{rp}{_2}}\right)^{\frac{1}{p}}\right|\right|_1.我们猜想该不等式对所有酉不变范数也成立。我们对m=2m=2p1p\geq1r1r\geq1且对所有酉不变范数的情形给出肯定回答。换言之,我们证明了对所有酉不变范数、所有p1p\geq1和所有r1r\geq1,有(A2B2)r+(C2D2)r((A+C)rp2(B+D)rp(A+C)rp2)1p,\left|\left|\left|\left(A^{^2}\sharp B^{^2}\right)^{r}+\left(C^{^2}\sharp D^{^2}\right)^{r}\right|\right|\right|\leq \left|\left|\left|\left(\left(A+C\right)^{^\frac{rp}{_2}}\left(B+D\right)^{{rp}}\left(A+C\right)^{^\frac{rp}{_2}}\right)^{\frac{1}{_p}}\right|\right|\right|,其中A,B,C,DA,B,C,D为正定矩阵。这给出了对Dinh、Ahsani和Tam所提猜想在m=2m=2情形下的肯定回答。前述不等式直接导出Audenaert最近的结果\cite{ANIFP}。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.14023,
  title  = {On norm inequalities related to the geometric mean},
  author = {Shaima'a Freewan and Mostafa Hayajneh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.14023},
  year   = {2022}
}