Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Матрица линейного оператора.
Пусть базис W. Разложим вектор x из W по этому базису и найдем его образ . Из полученного равенства видно, что образ вектора определяется координатами вектора и значениями линейного оператора на базисных векторах. Обозначим через базис V. Координаты вектора x из W в базисе обозначим через , а координаты вектора y из V в базисе обозначим через . Перейдем в последнем равенстве от равенства векторов к равенству их координат , которое можно записать используя матричное умножение следующим образом . Матрица называется матрицей линейного оператора и обозначается . Изменение матрицы линейного оператора при изменении базиса. Получим формулу изменения матрицы линейного оператора при изменении базиса в пространствах V и W. Пусть новый базис W, а новый базис V. Координаты вектора в разных базисах связаны матрицей перехода. Пусть [ x ] e = T [ x ] h и [ y ] f = Q [ y ] g. Отсюда и равенства выводим или . Сопоставляя полученное равенство с , получаем равенство матриц . Алгебра линейных операторов. Обозначим через множество линейных операторов, действующих из пространства W в пространство V. На множестве определим операции умножения оператора на скаляр и сложение операторов . Оператор назовем нулевым, если все векторы переводятся в ноль. Нулевой оператор обозначим через 0, т.е . Относительно операций умножения на скаляр и сложения множество линейных операторов образует линейное пространство. Отметим, что и . Пусть W,V,U – линейные пространства над полем P, а линейный оператор из W в V, - линейный оператор из V в U. Отображение из W в U является линейным оператором и обозначается . Пусть - базис W, - базис V, - базис U, тогда . Простейший вид матрицы линейного оператора. Эквивалентность матриц Матрицы A и B называются эквивалентными, если найдутся невырожденные матрицы Q и T, что A = QBT. Теорема 6.18. Если матрицы эквивалентны, то их ранги равны. Доказательство. Поскольку ранг произведения не превосходит ранги сомножителей, то . Так как , то . Объединяя два неравенства, получаем требуемое утверждение. Теорема 6.19. Элементарными преобразованиями со строками и столбцами матрицу A можно привести к блочному виду , где - единичная матрица порядка k, а 0 – нулевая матрица соответствующих размеров.
Доказательство. Приведем алгоритм приведения матрицы A к указанному виду. Номера столбцов будут указываться в квадратных скобках, а номера строк – в круглых скобках. 1. Положим r =1. 2. Если то перейдем на шаг 4, иначе перейдем на шаг 3. 3. Сделаем преобразования со строками , где i = r +1,…, m, и со столбцами , где j = r +1,…, n, и . Увеличим r на 1 и вернемся на шаг 2. 4. Если , при i = r +1,…, m, j = r +1,…, n, то конец. В противном случае найдем i, j > r, что . Переставим строки и столбцы , вернемся на шаг 2. Очевидно, что алгоритмом будет строиться последовательность эквивалентных матриц, последняя из которых имеет требуемый вид. Теорема 6.20. Матрицы A и B одинаковых размеров эквивалентны тогда и только тогда, когда их ранги равны. Доказательство. Если матрицы эквивалентны, то их ранги равны (Теорема 6.18). Пусть ранги матриц равны. Тогда найдутся невырожденные матрицы, что , где r = rgA = rgB (Теорема 6.19). Следовательно, , и матрицы A и B – эквивалентны. Результаты данного пункта позволяют находить простейший вид матрицы линейного оператора и базисы пространств, в которых матрица линейного оператора имеет этот простейший вид.
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-17; просмотров: 113; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.145.119.199 (0.005 с.) |