Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.
Nástěnka
❗22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
❗04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
❗23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.
Nejste přihlášen(a). Přihlásit
Stránky: 1 2
Ahoj,
na základě dřívější diskuse pojďme zkoumat invariantní podprostory lineárního operátoru (z Rn do Rn) daného maticí A. Nechť charakteristický polynom této matice je tvaru , kde jsou reálné kořeny tohoto polynomu a , jsou komplexní kořeny tohoto polynomu (s každým takovým je jeho kořen i komplexně sdružený.
Vlastní vektor příslušný k vlastnímu číslu , , označme jako , , . Vlastní vektory , ovšem mohou obsahovat komplexní souřadnice.
Hledejme, jak zsískat "elementární" invariantní pdoprostory a jak z existujících invariantních podprostorů konstruovat další.
Offline
Do této zprávy budu zapisovat průběžné výsledky, protože hlavní téma má prý omezenou možnost editace.
Označme jako lineární obal množiny M, tj. nejmenší podprostor obsahující M. Jako označme lineární obal množiny . Pro a,b,.. vektory označme Jako lineární obal množiny {a,b,..}.
1) jsou invariantní podprostory
2) Jsou-li P,Q invariantní prostory, pak i <P,Q> je invariantní podprostor. Tedy pomocí tohoto bodu lze generovat další invariantní podprostory z již sestrojených. Toto nebudu explicitně uvádět. Ale poté co nalezneme všechny "elementární" invariantní podprostory, tak apliakcí tohoto bodu (i opakovaně) získáme další.
3) Lze sestrojit dvě lineární kombinace vektorů , a získat tak dva reálné vektory, označme je , . Potom je invariantní podprostor. (Viz laszky #3.)
Otevřené body:
1) Lze nějak využít násobnost vlastního čísla ke konstrukci dalších invariantních podprostorů?
2) Lze kombinovat vlastní vektory , a získat pomocí nich další invariantní podprostor?
Offline
↑ check_drummer:
Ahoj, pokud je matice realna a , potom je
Protoze je ale:
plati
Offline
Pozdravujem ↑ check_drummer:,
Ako rozlisujes pojem stabileho a invariabtneho podpriestoru?
Je to pre teba takto?
Pre endomorfismus f, pospriestor F je stabilny ak .
A F je invariabilny ak .
Offline
Ahoj ↑ check_drummer:,
Zda sa mi, ze uplne vseobecne mame tieto vlasnosti.
Mnozina vsetkych podpriestorov daneho vektoroveho priestoru je Svaz ( pozri na wikipediu po fr treillis ; po angl lattice).
A take ista vlasnost plati pre stabilne podpriestory.
Offline
↑ vanok:
Ahoj, já bych vyšetřoval jen případy, kdy je A regulární, a tam si myslím, že bude platit, že z plyne nebo ne?
Offline
↑ check_drummer:,↑ laszky:,
Pozdravujem,
Oznacme vektorovy priestor na ktorom pracujeme E.
Uvazujme komlexnu vlastnu hodnotu endomorfismu u.
Ak tak mame stabilny priamku .
Tak predpokladajme, ze je komplexne non realne a ze vyberieme taku bazu priestoru E, ze u moze byt reprezentovane realnou maticou A a pracujme z vektormy v .
Nech je vlastny vektor matice A pre vlastnu hodnotu. . (a,b realne).
Akoze A je realna, mozme odddelit realnu a imaginarnu cast v kde :
.
Ak su kolinearne, tak , Su vlastne vektory matice a by bol realny ...co je spor.
Tak , generuju stabilnu rovinu pre .
Offline
No su aj ine otazky, co si mozeme polozit vo vseobecnej situacii.
Offline
Ahoj, z čeho plyne prosím toto:
vanok napsal(a):
Ak su kolinearne, tak , Su vlastne vektory matice a by bol realny.
Offline
↑ check_drummer:,
Pozdravujem, vsak predpokladaj, ze ( su pochopitelne nenulove realne vektory a tiez c nenulove realne cislo) a vtedy ti
cize
da .
Offline
↑ check_drummer:,
Co sa tyka #5, lahko najdes priklady kde plati
( napr projekcie ....)
Offline
↑ vanok:
Ahoj, první rovnost jsem vynásobil c, sečetl a vyšlo mi - oprava: , takže musí opravdu být b=0, tak je to ok.
Offline
↑ vanok:
To ano, ale já jsem potom psal, že by asi stačilo uvažovat případy, kdy A je regulární.
Offline
↑ check_drummer:
Pozdravujem.
Zda sa mi, ze je uzitocne sa venovat tejto teme co najvsebecnejsom ramci.
( tak napr. sa limitovat len na u take, ze Ker u ={0} je potom velmi neuplne...).
Ta ista poznamka pre priestory Rn, je o mnoho zaujimavejsie a umiestnit priestorov Kn ( komutativne teleso =pole ).
Offline
Pozdravujem ↑ check_drummer:,
Tato veta je znama:
Nech a su endomorfismy priestoru take ze ( cize komutuju) potom jadro a obraz endomorfismu v (Ker(v); Im(v) ) su stabilne pre u.
Iste vidis ako to dokazat.
Offline
↑ vanok:
Pokud není A regulární, tak pro f zobrazení odpovídající matici A by stačilo uvažovat namísto E vektorový prostor f(E). Podle mě už na f(E) bude restrikce A regulární.
Offline
Dalsia vlasnost, dana ako cvicenie.
Najprv jedna definicia.
Def. Podpriestor stable E jedneho endomorfismu sa vola ireduktibilny, ak jeho jediinnne stabilne podpriestory su E a {0}.
Cvicenie.
Nech E=R3 a (e1;e2;e3) jedna baza.
Nech je dany endomorfismus u, taky, ze
u(e1) = e2; u(e2) = e3 ;u(e3) = e(1).
Urcite . Vyuzite to na najdenie jeho jedinneho stabilneho podpriestoru dimensie 1.
Ukazte, ze u ma jedinny stabilny podpriestor dimenzie 2, ktory je irreduktibiny.
Offline
Ahoj ↑ check_drummer:,
Co sa tyka #17.
To aby bola A regulana nie je podstatne.
Tu mas jednoduche cvicenie, ktore ta o tom presveci.
Uvazuj realnu maticu 3x3
a najdi stabilne podlpriestory endomorfismu u matice A (v kanonckej baze).
Kontrola
Offline
Cvicenie z #18. (Prva cast)
Vidime, endomorfismus u realizuje cyclicku permutaciu na (e1;e2;e3) a tak .
Kazdy stabilny podpriestor dimezii 1, je vlastny podpriestor. Ak nenulove je v takom podpriestore, tak , co da .
Tu pracujeme v R, co da .
A tak najprv hladajme pevne vektoru pre a tak vidime, ze stabilny podpriestor endomorfismu dimenzie 1 je .
( tuto poslednu cast nechame ukazat, podrobne, citatelom).
Offline
Cvicenie z #18 (druha cast)
Endomorfismus je bijektivny, a tak stabilny podpriestor dimenzie 2 ma bijektivne ten isty obraz ( endomorfismom ).
Podpriestor rovnice ma obraz .
Tieto dve roviny su identicke ak dva ortogonalne vektory na kazdu z tychto rovin su kolinearne, co vyzaduje . Cize . A tak ide o rovinu
( co je podpriestor dim 2 priestoru E).
Tento nema ako podpriestor stabilny podpriestor dimenzie 1, najdeny v prvej casti tohto cvicenia. Tak ide o irreduktibilny podpriestor, oznacme ho
Doplnkova otazka.
Najdite polynom ( minimalneho stupna ) , ktory anuluje kazdy prvok z .
Offline
↑ vanok:,
Cvicenie z #18, doplnok.
Najprv konstatujeme, enomorfismus u, redukovany na oznaceny je taky, ze pochopitelne su linearne zavisle a najdime relaciu tejto zavislosti.
Pre vektor mame a . Co da ako aj
( vlastne sme vybrali generator polynomov z hlavovym koeficintom 1 ktory generuje vsetki polynomy anulatory, ktory sa vola minimalny polynom).
Offline
Teraz, tu pridam uzitocne vlasnosti ( vo forme cviceni) tykajuce sa jadra endomorfismov.
Ako prve dokazte
A) Nech je endomorfismus priestoru .
Postupnost je stupajuca :.
Offline
Navod na riesenie vlasnosti A) z #23.
Staci konstatovat, ze da .
Offline
Pokracovanie #23.
Ak mnozina nie je prazdna, tak ma najmensi prvok . Ktory sa vola index endomorfismu u.
A vtedy
B)
a tiez
Pre kazde .
Dokazte.
Offline
Stránky: 1 2