矩阵的n次方收敛

一个方阵,每一行元素和为1,且元素皆非负。主对角线元素的值都大于0.8。
这样一个方阵的n次方,在n趋向于很大时,收敛到一个矩阵,矩阵的每一列内的元素都相等。
我想知道的是,给定一个第一段所述的方阵,它收敛的方阵里,列与列之间元素的值是不是几乎相等。怎么证明。
举个例子,一个二阶方阵
0.8 0.2
0.2 0.8
取很多次方以后收敛到下面的
0.5 0.5
0.5 0.5

没有这样的结论

比如说
0.8 0.2 0
0.1 0.9 0
0 0 1
的极限就是
1/3 2/3 0
1/3 2/3 0
0 0 1

可以得到的一般结论是,如果A是不可约随机矩阵,那么A^n->ex^T
其中e=[1,...,1]^T是A关于1的特征向量,x是A^T关于1的特征向量(归一化到x^Te=1)
除非A的列和也是1(即x=e),否则一般来讲是不可能推出你说的结论的追问

多谢。
我的问题就是现在A是您所说的不可约随机矩阵,A^n->ex^T。
现在问题就是想知道x中的各个元素的差是不是非常小。
我自己试了很多个例子,感觉上x的各个元素的差基本上和1/N是一个数量级,N是A的行/列数。
请问存在一个类似这样的一般结论吗?

追答

既然极限由x唯一确定,那么把x算出来就知道了
仅有不可约随机阵这一个条件事先没有办法对x进行估计

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第1个回答  2015-08-12
早上起来试试看,先睡了追问

多谢,明天静候。

追答

用MATLAB试了一下,的确存在这种规律,随着幂指数的增加,B矩阵里的元素越来越相近

当然,如果第一行跟第二行不一样的话,就会出现这种结果,当然也是收敛的

当然,这些都没有0和1

等我想想怎么证明

同样的结论,对于三阶方阵也成立

前提是,任何一行或一列元素都是相同的,并且和为1

追问

是的,比如以下的例子

这个方阵,收敛结果是(每行都是)

    0.1831    0.1127    0.1408    0.1268    0.1408    0.1127    0.1831

不全都相等吧,但是差不多。怎么判断一个类似n这样的矩阵,它收敛后,行与行之间差距很小呢?

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