
- •Оглавление
- •Дидактический план
- •Литература
- •1. Бекелемишев, д. В. Курс аналитической геометрии и линейной алгебры [Текст] / д. В. Бекелемишев. – м. : Физматлит, 2007 (гриф умо).
- •2. Ильин, в. А. Линейная алгебра [Текст] / в. А. Ильин, э. Г. Поздняк. – м. : Физматлит, 2007 (гриф мо рф).
- •3. Кострикин, а. И. Введение в алгебру [Текст] / а. И. Кострикин. – м. : Физматлит, 2004. Кн. 2 (гриф умо).
- •Перечень компетенций
- •Тематический обзор*
- •1 Собственные числа и собственные векторы матрицы
- •1.1 Определение. Основные свойства собственных векторов
- •1.2 Характеристический многочлен
- •1.3 Собственное подпространство
- •2 Приведение симметричной матрицы к диагональному виду
- •2.1 Скалярное произведение в пространстве Rn. Процесс ортогонализации
- •2.2 Ортогональная матрица
- •2.3 Собственный базис симметричной матрицы
- •3 Квадратичная форма. Приведение к каноническому виду
- •3.1 Основные определения. Матрица квадратичной формы
- •3.2 Преобразование матрицы при линейной замене переменных
- •3.3 Приведение квадратичной формы к каноническому виду ортогональным преобразованием
- •3.4 Приведение кривой второго порядка к каноническому виду
- •3.5 Знакоопределенные квадратичные формы. Критерий Сильвестра
- •4 Линейные пространства
- •4.1 Определение линейного пространства
- •4.2 Линейная зависимость
- •4.3 Базис и координаты. Размерность пространства
- •4.4 Матрица перехода
- •4.5 Подпространство
- •4.6 Евклидовы пространства
- •5 Линейные операторы
- •5.1 Определение и примеры
- •5.2 Матрица линейного оператора
- •5.3 Самосопряженный оператор
- •Приложение 1 Перпендикуляр из точки на пространство
- •Приложение 2 о приближенном вычислении собственных значений матрицы
- •Задания для самостоятельной работы
- •1. Составьте логическую схему базы знаний по теме юниты:
- •2. Решите самостоятельно следующие задачи (номер варианта совпадает с Вашим номе-ром в списке группы):
- •Тренинг компетенций
- •1 Компетенция №1. Вычисление собственных значений и собственных векторов матрицы a порядка n
- •1.1 Пример решения типовой задачи
- •Глоссарий
- •Линейная алгебра юнита 4
Глоссарий
№ п/п |
Новое понятие |
Содержание |
1 |
Собственный вектор матрицы А |
вектор
|
2 |
Собственное число или собственное значение матрицы А |
,
соответствующее собственному вектору
|
3 |
Собственное
подпространство
|
совокупность
всех собственных векторов матрицы А,
отвечающих данному собственному
значению
,
т.е. множество решений системы
|
4 |
Характеристический многочлен матрицы А |
|
5 |
Характеристическое уравнение |
уравнение =0 относительно неизвестной |
6 |
Корни характеристического уравнения |
те
значения
,
для которых
|
7 |
Размерность собственного подпространства, отвечающего данному |
число векторов в фундаментальной системе решений системы уравнений |
8 |
Скалярное
произведение векторов
и
|
скалярная функция двух векторных аргументов, опреде-ленная по правилу
где
|
9 |
Ортогональные
векторы
|
векторы,
скалярное произведение которых равно
нулю:
|
10 |
Ортонормированный
базис
|
такой базис пространства , что
|
11 |
Процесс
ортогонализации линейно независимой
системы векторов
|
построение
такой ортогональной системы векторов
k=2, 3,…,m |
12 |
Ортогональная матрица |
квадратная
матрица порядка n,
столбцы которой образуют ортонормированный
базис в
|
13 |
Симметричная
матрица
|
квадратная матрица, элементы которой, симметричные относительно главной диагонали, равны, т.е.
|
14 |
Квадратичная
форма
|
скалярная
функция векторного аргумента –
многочлен второй степени от координат
|
15 |
Матричная запись квадратичной формы |
представление
квадратичной формы в виде
|
16 |
Коэффициенты
квадратичной формы
|
числа
|
№ п/п |
Новое понятие |
Содержание |
17 |
Канонический вид квадратичной формы |
представление квадратичной формы в виде суммы квадратов
|
18 |
Ранг квадратичной формы |
ранг матрицы квадратичной формы А; он равен числу ненулевых собственных значений матрицы А, или числу ненулевых коэффициентов в каноническом виде квадра-тичной формы |
19 |
Закон инерции |
сохранение числа положительных, отрицательных и нулевых коэффициентов в каноническом виде, не зависимо, от способа приведения квадратичной формы к сумме квадратов |
20 |
Невырожденная квадратичная форма |
квадратичная форма, матрица которой невырождена |
21 |
Положительно определенная квадратичная форма |
такая
квадратичная форма
,
что для всех
имеем
|
22 |
Неотрицательно определенная квадратичная форма |
такая
квадратичная форма, что для всех
векторов
|
23 |
Угловые
миноры матрицы
|
миноры
где
|
24 |
Критерий Сильвестра положительной определенности квадратичный формы |
необходимое и достаточное условие положительной опре-деленности формы, состоящее в том, что все угловые миноры матрицы А должны быть строго положительны |
25 |
Линейное пространство V |
множество V элементов (векторов) произвольной приро-ды, в котором определены операции сложения векторов и умножения на скаляр, подчиняющиеся определенным аксиомам |
26 |
Пространство
|
совокупность функций, непрерывных на отрезке (а, b) с обычными операциями сложения функций (поточечное) и умножением на число |
27 |
Матрица перехода от базиса
|
квадратная
матрица
|
28 |
Евклидово пространство Е |
линейное
пространство, в котором введено
скалярное про-изведение
1.
2.
|
29 |
Линейный оператор А в линейном пространстве V |
правило,
по которому каждому вектору
|
30 |
Образ вектора отно-сительно преобразования А |
вектор
|
№ п/п |
Новое понятие |
Содержание |
31 |
Матрица
А
линейного оператора (преобразования)
А
в базисе
|
квадратная матрица , элементы которой опреде-ляются из соотношения
|
32 |
Подобные матрицы А и В |
квадратные
матрицы порядка n,
для которых существует такая
невырожденная матрица P,
что
|
33 |
Оператор А*, сопряженный к оператору А |
такой
линейный оператор А*,
для которого выполняется соотношение
|
34 |
Матрица В сопряженного оператора А* в ортонормированном базисе |
матрица,
транспонированная к матрице А,
где А
– матрица оператора А
в ортонормированном базисе, т.е.
|
35 |
Самосопряженный оператор |
оператор А в евклидовом линейном пространстве, кото-рый совпадает со своим сопряженным, А=А* |
36 |
Матрица самосопряженного оператора |
симметричная
матрица в любом ортонормированном
базисе, т.е.
|
37 |
Ортонормированный собственный базис самосопряженного оператора |
ортонормированный базис из собственных векторов сим-метричной матрицы самосопряженного оператора; такой базис всегда существует и в нем матрица оператора имеет диагональный вид |