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 09. 04. 2012 20:44

MadMan
Zelenáč
Příspěvky: 5
Reputace:   
 

Důkaz/vyvrácení trvzení - diagonalizace matic

Ahoj,
  Mám tu dokázat, nebo vyvrátit tvrzení:
Pro libovolnou reálnou matici A je matice $\mathrm{A}^{T}A$ vždy diagonalizovatelná

Přišel jsem na to, že pokud A bude regulární, pak $\mathrm{A}^{T}$je regulární a součin dvou regulárních je regulární matice, tedy má n lineárně nezávislých vektorů, kde n je řád matice, tedy je diagonalizovatelná..

Ale pořád to není důkaz nebo vyvrácení.

Děkuji za pomoc

Offline

 

#2 09. 04. 2012 21:34 — Editoval jardofpr (09. 04. 2012 21:53)

jardofpr
Příspěvky: 1241
Reputace:   88 
 

Re: Důkaz/vyvrácení trvzení - diagonalizace matic

ahoj ↑ MadMan:

štvorcová matica je diagonalizovateľná práve vtedy, keď má plnú hodnosť

reálne matice $A^{T}A$ a $A$ majú rovnaký hodnosť,
preto ak napríklad štvorcová matica $A$ stupňa $n$ má hodnosť menšiu ako $n$, má takú hodnosť aj $A^{T}A$ ktorá je rovnakého stupňa,
nebude teda diagonalizovateľná

tvrdenie sa dá teda vyvrátiť:

nech $S$ je singulárna, napríklad štvorcová matica

$S^{T}S$ je potom tiež singulárna matica

má platiť rovnosť $S^{T}S=R^{-1}DR$ kde $R,D$ sú regulárne matice, pre ktorých súčin platí .. ako si písal vyššie

máme teda rovnosť regulárnej a singulárnej matice - vyvrátené

Offline

 

#3 10. 04. 2012 09:27

MadMan
Zelenáč
Příspěvky: 5
Reputace:   
 

Re: Důkaz/vyvrácení trvzení - diagonalizace matic

↑ jardofpr:

Ahoj, děkuji moc.

Jen si nedokážu rozmyslet proč matice $A^{T}A$$A$ mají mít stejnou hodnost.

A ještě jedna, dole je napsáno že R, D jsou regulární matice. Myslím si, že diagonální matice nemusí být vždy regulární, protože můžeme mít v matici D více nulových řádků.

Offline

 

#4 10. 04. 2012 13:37 — Editoval jardofpr (10. 04. 2012 13:38)

jardofpr
Příspěvky: 1241
Reputace:   88 
 

Re: Důkaz/vyvrácení trvzení - diagonalizace matic

↑ MadMan:

Našiel som niekoľko definícií diagonálnej matice a všetky hovoria o matici, ktorá má všetky prvky mimo hlavnej diagonály nulové, a na diagonále len nenulové prvky

Tak ma to aj učili, v mojej niekdajšej učebnici algebry používajú vety o podobnosti matice s diagonálnou maticou presne túto definíciu diagonálnej matice.
Pozri sa ako ju máte definovanú vy.

Čo sa týka hodnosti $A^{T}A$ a $A$, tam stačí vychádzať z predpokladu, že niektorý riadok matice $A$ je lineárnou kombináciou ostatných riadkov (lebo pre regulárne matice nie je problém toto ukázať).

Pre potreby vyvrátenia tvrdenia stačí ukázať, že potom minimálne jeden riadok matice $A^{T}A$ je lineárnou kombináciou ostatných v tejto matici, čo sa dá priamo.
Z toho vyplynie singulárnosť matice $A^{T}A$, nepotrebujeme k úspechu v tomto prípade dokázať rovnosť hodností spomínaných matíc.

Offline

 

#5 12. 04. 2012 23:28

MadMan
Zelenáč
Příspěvky: 5
Reputace:   
 

Re: Důkaz/vyvrácení trvzení - diagonalizace matic

↑ jardofpr:

Ahoj, tak nakonec je celé tvrzení vždy pravdivé :)

Matice $A^{T}A$ je vždy symetrická a díky větě, co jsme dokazovali na přednášce, je každá symetrická matice  diagonalizovatelná :)

Offline

 

#6 14. 04. 2012 04:27

jardofpr
Příspěvky: 1241
Reputace:   88 
 

Re: Důkaz/vyvrácení trvzení - diagonalizace matic

↑ MadMan:

tak potom z definície pripúšťate na diagonále aj nuly

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson