Matematické Fórum

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

#1 26. 02. 2010 14:25

rughar
Příspěvky: 424
Škola: MFF UK
Pozice: Vědecký pracovník
Reputace:   27 
 

Diagonalizace symetrické matice

Zdravím všechny matematiky.

Nějakou chvíli řeším jeden problém, který bych potřeboval vyřešit ke svojí bakalářce. Myslíte, že by jste mi někdo mohl poradit?

Mám čtvercovou symetrickou matici A, která je rozměrů 4×4. Moje otázka zní. Je pravda, že existuje taková matice M 4×4, že platí

$M^T A M = B$ ?

B je libovolná matice opět 4×4, která má nenulové členy pouze na hlavní diagonále. Jediná další podmínka na matici M je, že nesmí mít žádný řádek ani sloupec ryze nulový. Nepotřebuji vědět, jaká ta matice M je. Jediné co mi stačí je fakt, že taková matice existuje a jak v takovém případě bude vypadat matice B. Problém se trochu podobá diagonalizaci matice, kde akorát na začátku násobení matici nenní M transponovaná, ale inverzní a M je pak poskládáno z vlastních vektorů.

Při snaze vyřešit problém pouze pro symetrické matice 2×2 jsem takovou matici M opravdu nalezl. Potřeboval bych ukázat, že to lze i pro 4×4 a následně nalézt nějaký efektivní algorytmus, jak spočítat matici B. Věděli byste někdo nějakou nápovědu?


1 + 1 = 1 + 1
... a nebo taky ne

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) rughar)

#2 26. 02. 2010 15:01 — Editoval musixx (26. 02. 2010 15:05)

musixx
Místo: Brno
Příspěvky: 1771
Reputace:   45 
 

Re: Diagonalizace symetrické matice

Mám pocit, že Lemma 7.5 zde ti hodně pomůže.

EDIT: Musíme ale klást nějaké další podmínky na matici A -- představ si, že by byla singulární: pak z ní násobením čímkoli nevytvoříme regulární matici B. Analogicky ta podmínka o nenulových sloupcích/řádcích matice M je zbytečná. Když taková M existuje a kdyby obsahovala nulový řádek/sloupec, pak vlevo je matice s determinantem nula, zatímco vpravo (B) ne.

Offline

 

#3 26. 02. 2010 17:07

rughar
Příspěvky: 424
Škola: MFF UK
Pozice: Vědecký pracovník
Reputace:   27 
 

Re: Diagonalizace symetrické matice

↑ musixx:

Díky. Funguje to teda nádherně. Ironií je, že jsem právě zjistil, že je mi to vlastně k ničemu :-)


1 + 1 = 1 + 1
... a nebo taky ne

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson