Linal_3
.pdfРанее было доказано, что существование линейно независимых собственных векторов необходимо и достаточно для диагонализируемости матрицы при помощи преобразования подобия. Теорема 9.7 дает более тонкое условие диагонализируемости матрицы линейного преобразования. Отмечалось также, что не всякую матрицу можно привести к диагональному виду при помощи преобразования подобия (см. пример 7.9). Аналогичный вывод справедлив и для линейного преобразования.
Вопрос№27
Инвариантные подпространства линейного оператора. Инвариантные подпространства линейных операторов в пространстве К 3, не содержащие собственных векторов.
Определение инвариантных подпространств
Пусть — линейное преобразование линейного пространства . Линейное подпространство называется инвариантным относительно преобразования , если образ любого вектора из принадлежит подпространству , т.е. . Другими словами, инвариантное подпространство включает свой образ . Нулевое подпространство и все пространство являются инвариантными подпространствами для любого линейного преобразования .
Вопрос №28
Представление пространства в виде прямой суммы инвариантных подпространств данного оператора и клеточно-диагональные матрицы оператора.
Следствие. Если n-мерное пространство представлено в виде прямой суммы ненулевых инвариантных относительно преобразования подпространств , то существует базис, в котором матрица преобразования имеет блочно-диагональный вид
где — матрица сужения |
преобразования |
на |
|
подпространство |
|
. |
|
Например, рассмотрим операторыроектирования |
и |
||
отражения |
. Объединяя базисы подпространстви , получаем базис |
||
пространства |
, в котором матрицы преобразованийимеют блочн |
||
диагональный вид |
|
|
|
Вопрос№29
Вид клеточно-диагональной матрицы оператора в случае, когда все корни характеристического уравнения простые.
Вопрос№30
Евклидово пространство Е п . Дать определение скалярного произведения в линейном пространстве К ' .
Евклидовое пространство размерности En это линейное подпространство Rn с определенным в нем скалярным произведением.
Скалярное произведение называется число сопоставляемое данным векторам, удовлетворяющим условиям:
1)(a, b) = (b, a)
2)(Ya, b) = Y(a, b)
3)(a, b+c) = (a, b) + (a, c)
Вопрос№31
Доказать неравенство Коши - Буняковского. Дать определение длины вектора и угла между векторами. Неравенство треугольника. Теорема Пифагора.
Теорема Пифагора
Вопрос№32
Дать определение ортонормированного базиса. Доказать линейную независимость ортогональной системы векторов
Вопрос№33
Изложить метод ортогонализации.
Вопрос№34
Дать определение вектора, ортогонального подпространству. Доказать условие ортотональности вектора подпространству.
Вектор называется ортогональным к данному подпространству, если ортогональным ко всем векторам данного подпространства.
Вопрос№35
Доказать существование и единственность представления произвольного вектора в виде суммы векторов из данного подпространства и его ортогонального дополнения.
Расстояние от вектора до подпространства.
Расстояние от вектора до подпространства.
Вопрос №36
Дать определение проекции вектора на подпространство. Изложить способ нахождения проекции вектора на подпространство.
Вопрос№37
Изложить метод наименьших квадратов для систем линейных уравнений.