- •1)Линейные операторы. Матрица. Свойства.
- •2) Подобные матрицы. Матрица перехода.
- •7)Метод Ньютона
- •3)Собственные значения и собственные векторы оператора.
- •4)Симметрические операторы.
- •5)Формула Кардана.
- •6)Границы корней. Теорема Штурма.
- •8)Метод деления отрезка.
- •10)Метод ортогонализации базиса.
- •12.Многочлены Лежандра
- •11. Ортогональные преобразования (операторы)
3)Собственные значения и собственные векторы оператора.
Число называется собственным значением оператора f, соответствующим этому собственному вектору. Если в некотором базисе оператор f имеет матрицу А и в том же базисе вектор имеет координатный столбец X, то или Собственные числа линейного оператора - корни характеристического уравнения , где - матрица оператора f, - символ Кронекера. Для каждого собственного значения соответствующие собственные векторы могут быть найдены из матричного уравнения или соответствующей ему системы линейных уравнений
Ненулевой вектор называется собственным вектором линейного оператора , если ( для комплексного ), такое, что
4)Симметрические операторы.
Линейный оператор называется симметрическим, если для любых вектороввыполняется.
Перечислим основные свойства симметрического линейного оператора: 1. Линейный оператор является симметрическим тогда и только тогда, когда его матрица в любом базисе симметрична. 2. Собственные векторы симметрического линейного оператора, соответствующие различным собственным значениям, ортогональны. 3.Всякому собственному числу кратности k симметрического оператора соответствует линейно независимая система из k собственных векторов. 4.Для всякого симметрического линейного оператора существует базис в пространстве, состоящий из его собственных векторов.
5)Формула Кардана.
Формула Кардана — формула для нахождения корней кубического уравнения виданад полемкомплексных чисел. К такому виду может быть приведено любое кубическое уравнение при помощи следующей замены:
Формула Кардана имеет вид:
где
6)Границы корней. Теорема Штурма.
Для многочлена
1) верхняя граница модулей корней - число где
2) верхняя граница положительных корней - число гдеB - наибольшее число из модулей отрицательных коэффициентов; k - номер первого из отрицательных коэффициентов;
3) нижняя граница положительных корней - число где- верхняя граница положительных корней многочлена
4) верхняя граница отрицательных корней - число -где- верхняя граница положительных корней многочлена
5) нижняя граница отрицательных корней - число -где- верхняя граница положительных корней многочлена
Теорема Штурма: Если действительные числа a и b,a<b,не являются корнями многочлена f(x),не имеющего кратных корней, тоW(a)>=W(b) и разность W(a)-W(b) равна числу действительных корней многочлена f(x) заключенных между a и b.
8)Метод деления отрезка.
Пусть дано уравнение f(x)=0, функция f(x) непрерывна на интервале [a,b]. Условие f(a) f(b)<0 указывает тогда на наличие хотя бы одного корня на этом отрезке.
Поделим отрезок [a,b] пополам точкой c, координата которой c=(a+b)/2 и вычислим значение функции f(c).
После исключения правой или левой половины отрезка продолжают деление пополам до тех пор, пока длина оставшегося интервала [a, b] не станет меньше некоторой заданной малой величины , т.е. b-a < , и тогда любое значение аргумента из отрезка [a, b] можно считать корнем с погрешностью . Обычно принимают в качестве корня середину отрезка.