Matematické Fórum

Archiv diskusního fóra o matematice, 2006–2026

Toto je archiv Matematického Fóra. Fórum je dostupné jen ke čtení. Můžete se ale zaregistrovat na náš Discord server.

#1 02. 01. 2008 12:28

tomajs
Příspěvky: 42
Reputace:   
 

Spektrální rozklad matice

Mám přiklad:

http://forum.matweb.cz/upload/283-spekt.JPG

prosím o pomoc jak na něj
díky

Offline

 

#2 02. 01. 2008 21:21

Saturday
Einstein
Příspěvky: 813
Škola: MFF UK
Reputace:   
Web
 

Re: Spektrální rozklad matice

http://vondrak.am.vsb.cz/LA-IT/Practices/lacv14.pdf - podívej se sem, je tam na to nějaký příklad. Snad ti to pomůže


Lasciate ogni speranza. | Podílí se na Encyklopedii Fyziky (http://fyzika.jreichl.com) | Oblíbený IT projekt http://online-domain-tools.com

Offline

 

#3 05. 01. 2008 10:40

tomajs
Příspěvky: 42
Reputace:   
 

Re: Spektrální rozklad matice

a to nevadi kdyz jsou v poslednim radku same nuly? resi se to pres ty vlastni cisla, takze dam do diagonaly lambdu, ale v poslednim radku bude 0-lambda jak se stim dale pocitá, moc tomu nerozumim,

diky za odpovedi

Offline

 

#4 05. 01. 2008 14:08

Marian
Místo: Mosty u Jablunkova
Příspěvky: 2512
Škola: OU
Pozice: OA, VSB-TUO
Reputace:   67 
 

Re: Spektrální rozklad matice

Misto 0-lambda tam budes mit jenom -lambda. Pak pokracujes normalne dale, stjne jako v citvanem navodu z VSB ...

Offline

 

#5 05. 01. 2008 14:24 — Editoval thriller (05. 01. 2008 18:04)

thriller
Moderátor
Místo: Libush
Příspěvky: 947
Reputace:   24 
 

Re: Spektrální rozklad matice

uloha na vlastni cisla matice zni
                                             Ax = Lx,                                      (1)
kde L je vlastni cislo, x je vlastni vektor, rovnici upravim na
                                             (A-LI)x=0,                                   (2)
kde I je jednotkova matice. Aby (2) melo netrivialni x, musi pro determinant platit
                                             det(A-LI)=0                                  (3)


vypocitam determinant matice
2-L   3    0
3     2-L  0
0     0    -L
determinant je -L*[9-(2-L)^2]
a vypocitam determinant = 0.. z toho vyjdou tri vlastni cisla L=0, L=-1, L=5

reseni je na konci..


100*0>0 aneb stokrát nic umořilo osla

Offline

 

#6 05. 01. 2008 14:29

tomajs
Příspěvky: 42
Reputace:   
 

Re: Spektrální rozklad matice

thriller napsal(a):

uloha na vlastni cisla matice zni
                                             Ax = Lx,                                      (1)
kde L je vlastni cislo, x je vlastni vektor, rovnici upravim na
                                             (A-LI)x=0,                                   (2)
kde I je jednotkova matice. Aby (2) melo netrivialni x, musi pro determinant platit
                                             det(A-LI)=0                                  (3)


vypocitam determinant matice
2-L   3    0
3     2-L  0
0     0    -L
determinant je L*[9-(2-L)^2]
a vypocitam determinant = 0.. z toho vyjdou tri vlastni cisla L=0, L=-1, L=5

a v tom determinantu nema byt -L*[9-(2-L)^2] ???        ty tam maš +L*....

Offline

 

#7 05. 01. 2008 14:33 — Editoval thriller (05. 01. 2008 14:34)

thriller
Moderátor
Místo: Libush
Příspěvky: 947
Reputace:   24 
 

Re: Spektrální rozklad matice

no ty vlastni vektory prislusne vlastnim cislum dostanes vyresenim rovnice (2), kdyz za L dosadis konkretni vlastni cislo,
takze konkretne pro L=0 mas rci
2   3   0      x               0
3   2   0   .  y       =      0
0   0   0      z               0                               (predstav si to pls jako nasobeni matice 3x3 s vektorem(x,y,z))

ze ktere vyjde vlastni vektor x0=(0,0,0)

pro L=-1 mas rci
3   3   0      x               0
3   3   0   .  y       =      0
0   0   1      z               0   

vyjde vektor x(-1)=(1,-1,0)

atd.



ps, ten determinant sem uz opravil, diky


100*0>0 aneb stokrát nic umořilo osla

Offline

 

#8 05. 01. 2008 14:37

tomajs
Příspěvky: 42
Reputace:   
 

Re: Spektrální rozklad matice

thriller napsal(a):

no ty vlastni vektory prislusne vlastnim cislum dostanes vyresenim rovnice (2), kdyz za L dosadis konkretni vlastni cislo,
takze konkretne pro L=0 mas rci
2   3   0      x               0
3   2   0   .  y       =      0
0   0   0      z               0                               (predstav si to pls jako nasobeni matice 3x3 s vektorem(x,y,z))

ze ktere vyjde vlastni vektor x0=(0,0,0)

pro L=-1 mas rci
3   3   0      x               0
3   3   0   .  y       =      0
0   0   1      z               0   

vyjde vektor x(-1)=(1,-1,0)

atd.



ps, ten determinant sem uz opravil, diky

pro L=-1 by to melo byt takto ne? prece to vlastni cislo odecitas od tech diagonalnic prvku, takze....
1   3   0      x               0
3   1   0   .  y       =      0
0   0   1      z               0

Offline

 

#9 05. 01. 2008 14:41

thriller
Moderátor
Místo: Libush
Příspěvky: 947
Reputace:   24 
 

Re: Spektrální rozklad matice

matice je

2-L   3    0
3     2-L  0
0     0    -L

takze kdyz za L dosadim -1, da to co sem napsal


100*0>0 aneb stokrát nic umořilo osla

Offline

 

#10 05. 01. 2008 14:52

tomajs
Příspěvky: 42
Reputace:   
 

Re: Spektrální rozklad matice

nema se tam zavest treba parametr t  kdyz jsou vsude nuly? v te matici

Offline

 

#11 05. 01. 2008 14:52

thriller
Moderátor
Místo: Libush
Příspěvky: 947
Reputace:   24 
 

Re: Spektrální rozklad matice

no jak uz sem rek, vezmes vypoctene vlastni cislo, dosadis ho do rovnice
Ax=Lx, nebo (A-LI)x=0
a rovnici vyresis, vysledek x je vlastni vektor


100*0>0 aneb stokrát nic umořilo osla

Offline

 

#12 05. 01. 2008 14:54

tomajs
Příspěvky: 42
Reputace:   
 

Re: Spektrální rozklad matice

ja vim, resim rovnici, ale treba v rovnici z jsou same nuly, tak tam zavedeme paramentr ne? to by mely ty vektory vyjit trosku jinak ne? treba 0,0,t kde pak za t dosadime t=1
a bude to: 0
                0
                1     ne? treba tak nejak??

Offline

 

#13 05. 01. 2008 15:01 — Editoval thriller (05. 01. 2008 15:04)

thriller
Moderátor
Místo: Libush
Příspěvky: 947
Reputace:   24 
 

Re: Spektrální rozklad matice

jj, mas pravdu, udelal sem chybu, takze pro upresneni

pro L=0 mas rovnici
2   3   0      x               0
3   2   0   .  y       =      0
0   0   0      z               0                               

ze ktere vyjde vlastni vektor x0=(0,0,t)

pro L=-1 mas rovnici
3   3   0      x               0
3   3   0   .  y       =      0
0   0   1      z               0   

vyjde vektor x(-1)=(t,-t,0)

pro L=5 mas rovnici
-3  3   0      x               0
3  -3   0   .  y       =      0
0   0   5      z               0   

vyjde vektor x(5)=(t,t,0)



Takze ortonormalni soubor vlastnich vektoru je ( (0,0,1), 1/sqrt2 *(1,1,0), 1/sqrt2*(1,-1,0) )


100*0>0 aneb stokrát nic umořilo osla

Offline

 

#14 05. 01. 2008 15:05

tomajs
Příspěvky: 42
Reputace:   
 

Re: Spektrální rozklad matice

pockej a ted ty vypocitane vektory se ortonormalizujou jo?
jako treba takhle?

q1 = v1/v1   kde v1 pod lomitkem je v nejake dvojite absolutni hodnote, co to znamená??? jak se to pocita abych ziskal q1, q2,q3 ??

Offline

 

#15 05. 01. 2008 15:13

thriller
Moderátor
Místo: Libush
Příspěvky: 947
Reputace:   24 
 

Re: Spektrální rozklad matice

ja uz sem ti je do vysledku ortonormalizoval.
Na tu ''dvojtou abs. hodnotu'' koukej jako na velokost vektoru, napr. //(1,2,3)//=odmocnina z 1^2 + 2^2 + 3^2


100*0>0 aneb stokrát nic umořilo osla

Offline

 

#16 05. 01. 2008 15:17

tomajs
Příspěvky: 42
Reputace:   
 

Re: Spektrální rozklad matice

a dal kdyz ty vektory mam orotnormalizovane tak se napisou do matice ne? podle teorie jak se divam tak hledame vysledne matice Q a D, kde D je diagonalni matice, ktrea se sklada z L a Q z tech vektoru a pak co dal nebo to je vse nebo jak?

Offline

 

#17 05. 01. 2008 15:37

tomajs
Příspěvky: 42
Reputace:   
 

Re: Spektrální rozklad matice

tak A = QT * D * Q   je zkouska, kdyz se to vypocte vyjde zadana matice A

spektralnim rozkladem je jen matice D a Q

jo a jeste jak si prisel na ty ortonorm. vektroy, jak se to presne pocita?

napr. q1 = v1/((v1))   [1 1 0]/sgrt2(1*1+1*1+0*0) = 1/sfrt2 [1 1 0]T  (transponovane to posledni)

a jak potom s tech vsech vysledku sestavim tu matici Q ???

Offline

 

#18 05. 01. 2008 17:36

tomajs
Příspěvky: 42
Reputace:   
 

Re: Spektrální rozklad matice

tak uz tu zkousku pocitam hodinu a furt nic, tam bude neco blbe

zkuste mi to nekdo vypocist A = Qt * D * Q

nemuzu se dobrat k te zadane matici

prosim....:(

Offline

 

#19 05. 01. 2008 17:41

thriller
Moderátor
Místo: Libush
Příspěvky: 947
Reputace:   24 
 

Re: Spektrální rozklad matice

jo, je tam chyba, mi po roynasobeni vychazi

2  -3  0
-3  2  0
0   0  0

jen jeste nevim kde..


100*0>0 aneb stokrát nic umořilo osla

Offline

 

#20 05. 01. 2008 17:51 — Editoval tomajs (05. 01. 2008 17:52)

tomajs
Příspěvky: 42
Reputace:   
 

Re: Spektrální rozklad matice

thriller napsal(a):

tam v tom priklade je navod, oni maji skoro stejne vlastni vektory, takze tu matici Q muzes vlastne skoro opsat.




                                  1 -1  0    -1  0  0     1  1 0
A= (1/sqrt2)(1/sqrt2)   1  1  0  .  0  5  0  .  -1 1  0
                                  0  0  1     0  0  0     0  0  0         po roznasobeni snad vyjde matice A

když je vzorec A = QT * D * Q
nemelo by to byt takhle?: 

                                  0  1  1     0  0  0     0  0  1
A= (1/sqrt2)(1/sqrt2)   0 -1  1  .  0 -1  0  .  1 -1  0
                                  1  0  0     0  0  5     1  1  0

Offline

 

#21 05. 01. 2008 17:54 — Editoval thriller (05. 01. 2008 18:02)

thriller
Moderátor
Místo: Libush
Příspěvky: 947
Reputace:   24 
 

Re: Spektrální rozklad matice

Takze rozklad je


                                  -1 1  0    -1  0  0     -1  1 0
A= (1/sqrt2)(1/sqrt2)   1  1  0  .  0  5  0  .   1 1  0
                                  0  0 √2     0  0  0     0  0 √2         po roznasobeni vyjde matice A,

vlastni vektory sou

L=-1   x=(1/√2)*(-1,1,0)
L=5    x=(1/√2)*(1,1,0)
L=0    x=(0,0,1)


nebo
                                  1  1  0    -1  0  0     1 -1 0
A= (1/sqrt2)(1/sqrt2)   -1 1  0  .  0  5  0  .  1  1  0
                                  0  0  1     0  0  0     0  0  0

s vlastnimi vektory

L=-1   x=(1/√2)*(1,-1,0)
L=5    x=(1/√2)*(1,1,0)
L=0    x=(0,0,1)


u toho vektoru pro vlastni cislo L=-1 mas totiz volnost, jestli dat znamenko k prvni nebo druhe jednicce.
ted uz to funguje.


100*0>0 aneb stokrát nic umořilo osla

Offline

 

#22 05. 01. 2008 18:00

tomajs
Příspěvky: 42
Reputace:   
 

Re: Spektrální rozklad matice

dekuji ti, jsem ti moc vdecny, uz to cele mám, jeste jednou dekuji za pomoc :)

Offline

 

#23 05. 01. 2008 21:08 — Editoval jamesr (05. 01. 2008 22:28)

jamesr
Zelenáč
Příspěvky: 18
Reputace:   
 

Re: Spektrální rozklad matice

nebudu zakladat novy topic, takze:
http://forum.matweb.cz/upload/951-matice.jpg

mam udelat spektralni rozklad, jenze ja nedokazu zpocitat ani determinant... vyjde mi tam neco jako:
$ -x^3 + 3x^2 + 9x + 5 $

a toto nedokazu polozit rovno nule. prosim o napovedu, dekuji

edit: tim x myslim lambdu
edit2: trosku uprava
edit3: uz to mam -1, 5.... ale dalo mi to zabrat :)

Offline

 

#24 06. 01. 2008 11:33 — Editoval santic (06. 01. 2008 11:35)

santic
Příspěvky: 44
Reputace:   
 

Re: Spektrální rozklad matice

Zdravim, taky bych chtel trochu pomoct s vypoctem spektralniho rozkladu... Bude mi stacit jen vypocet Det, tedy vsech tri Lambd... Sice mi vysly, ale pri dalsim pocitani mi nakonec nevysla zkouska pres A=Qt.D.T

Me lambdy jsou - L1=1+sqrt(2) ... L2=1-sqrt(2) ... L3=1
Jsem uz docela zoufaly... Pokud by se nekdo odhodlal pomoci a Lambdy vypocitat, byl bych rad kdyby i postnul postup jak se k nim dopracoval (i v pripade ze by mu vysly stejne jako mi)...

http://forum.matweb.cz/upload/383-spektr.PNG

Predem mockrat dekuji

Offline

 

#25 06. 01. 2008 19:38

leniczka
Příspěvky: 33
Reputace:   
 

Re: Spektrální rozklad matice

Po dosazeni lambdy mi vyšly 3 matice:
2 0 0
0 1 odmocnina ze 3
0 0 0



0 -1 odmocnina ze 3
0 odmocnina ze 3 1
0 0 0


-2 0 0
0 odmocnina ze 3 -1
0 0 2odmocniny ze 3

teď musím spočítat ty vlastní vektory ale vůbec nevím jak to udělat s těmi parametry, nepřišla jsem tam na žádný systém... Poradí někdo prosím?

Offline

 

Archiv Matematického Fóra · stav k 30. 8. 2026 · 633 258 příspěvků v 108 818 tématech