Hankel-Matrix

Besetzungsmuster einer Hankel-Matrix der Größe 5×5

Eine Hankel-Matrix, benannt nach Hermann Hankel (1839–1873), bezeichnet eine quadratische Matrix, bei der auf jeder von rechts oben nach links unten verlaufenden Gegendiagonalen jeweils nur ein konstanter Wert auftritt.[1] Sie ist also durch die oberste Zeile und die äußerste rechte Spalte der Matrix vollständig beschrieben.

Eine Hankel-Matrix ist eine symmetrische Matrix. Die Dimension des Vektorraums der n × n {\displaystyle n\times n} Hankel-Matrizen ist 2 n 1 {\displaystyle 2n-1} .

Diese Vereinfachung erlaubt ebenso wie bei den verwandten Toeplitz-Matrizen den Einsatz besonders effizienter Verfahren für Matrixoperationen wie Multiplikation und Inversion.

Beispiel

Hier ein Beispiel einer 4 × 4 {\displaystyle 4\times 4} -Hankel-Matrix:

M = ( 1 2 3 4 2 3 4 5 3 4 5 6 4 5 6 7 ) {\displaystyle M={\begin{pmatrix}1&2&3&4\\2&3&4&5\\3&4&5&6\\4&5&6&7\\\end{pmatrix}}}

Ein sehr bekanntes Beispiel einer Hankel-Matrix ist die Hilbert-Matrix.

Einzelnachweise

  1. Hankel-Matrix. In: Guido Walz (Hrsg.): Lexikon der Mathematik. 1. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, Mannheim/Heidelberg 2000, ISBN 3-8274-0439-8 (google.de).