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一类线性系统的正解。 (英语) Zbl 0593.15014号

这篇令人愉快的论文包含了一个有用的充分条件,即线性代数系统的解具有正分量,并解释了这一结果如何直接应用于生态模型。
对于矩阵A,(m乘以m),B,(m乘n-m),C,n-m(m乘m),D,n-m\[\left(\begin{matrix}A\\C\ end{matrix}\ begin矩阵}B\\-D\ end}矩阵}\ right)\ left(\开始{矩阵}x\\y\结束{矩阵{}\ rift)=\ left\]是一个线性系统,\(a_0)和\(D_0)是分别由a和D的对角元素组成的对角矩阵,Y和X是矩阵,\[Y=\左(\开始{矩阵}A_0\\C\结束{矩阵{开始}0\\-D_0\结束}矩阵}\右),\四个X=Y^{-1}\左(\开始{基质}A-A_0\\0\结束{matrix}\开始{matrix}B\\-D+D_0\结束{matrix}右)。\]以下是证明。如果1)f和g的元素是正数,2)\(A_0)和\(D_0)的元素是正的,3)A、B、C、D的元素是非负的,4)\(Y^{-1}左(开始{矩阵}f\\g\结束{矩阵{}右))的元素为正的,5)\((I-X)Y^{-1}左,则解(左(开始{矩阵}x,y结束{矩阵{右))存在,并且由正分量组成。
对于Lotka-Volterra生态模型,条件1)对应于物种增长率的符号,2)对应于种内竞争,3)对应于种群间竞争和捕食。条件4)和5)对应于在没有其他所有物种的情况下,每个被捕食物种的最大正饱和水平,与此对应的是,在没有其他食肉动物的情况下每个捕食者物种的最大正向饱和水平。
审核人:R.W.响尾蛇

MSC公司:

15A45型 涉及矩阵的其他不等式
15A39型 矩阵的线性不等式
92D40型 生态学
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Gopalsamy,K.,Volterra种群系统的全局渐近稳定性,数学杂志。生物学,17(1983)·Zbl 0535.92020号
[2] Gopalsamy,K。;Ahlip,R.A.,物种竞争中的时间延迟-I:恒定环境中的全球稳定性,27,3,427-441(1983)·Zbl 0531.92023号
[3] M.Kaykobad,正线性系统的正解线性代数应用; M.Kaykobad,正线性系统的正解线性代数应用·Zbl 0565.34008号
[4] 奥尔特加,J.M。;Rheinboldt,W.C.,多变量非线性方程的迭代解(1970),学术:纽约学术·Zbl 0241.65046号
[5] Woods,J.E.,《数学经济学》(1978年),朗曼出版社:纽约朗曼出版社·Zbl 0439.90001号
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