
- •Базовые термины (готово)
- •Алгоритмы
- •11.Алгоритм диагонализации матрицы линейного оператора
- •14.Метод Лагранжа приведения КФ к каноническому виду
- •15.Алгоритм решения ОЛДУ
- •Сноски
- •Теория ебанная
- •Основные бинарные операции.
- •Простейшие свойства колец:
- •Наследуемость свойств при переходе к подмножеству
- •Категорий подструктуры
- •Векторные пространства и их простейшие свойства
- •Векторное пространство(1)
- •Векторное пространство(2)
- •Простейшие свойства векторных пространств
- •Подпространства векторного пространства, критерий подпространства
- •ГДЕ БЛЯТЬ Подпространства векторного пространства????
- •Линейная оболочка, натянутая на векторы, её свойства
- •Свойства:
- •Линейная зависимость (ЛЗ) и независимость, простейшие свойства ЛЗ векторов
- •Линейно независимая (ЛНЗ) система векторов – множество векторов, из элементов которого можно образовать только тривиальные линейные комбинации.
- •Линейно зависимая система векторов - множество векторов, из элементов которого можно образовать хотя бы одну нетривиальную линейную комбинацию.
- •Простейшие свойства линейной зависимости
- •Признак ЛЗ по количеству векторов
- •Следствия:
- •Линейная эквивалентность и элементарные преобразования системы векторов
- •Элементарные преобразования системы векторов
- •Базис и ранг конечной системы векторов, свойства ранга
- •Свойства ранга конечной системы векторов
- •Система образующих и базис векторного пространства, координаты вектора
- •Размерность векторного пространства и его свойства
- •Биективные отображения алгебраических структур
- •Координатный изоморфизм векторных пространств
- •Понятие изоморфизма векторных пространств
- •Координатный изоморфизм
- •Матрица перехода, ее невырожденность и формула перехода
- •Понятия замены базиса и матрицы перехода
- •Свойства матрицы перехода
- •Матрица перехода, формула для произведения матриц перехода и ее следствия
- •Вычисление матрицы перехода:
- •Сумма и пересечение подпространств как векторые подпространства
- •Формула Грассмана
- •Прямая сумма подпространств, критерий прямой суммы
- •Прямая сумма подпространств и ее критерий
- •Скалярное произведение и его простейшие свойства
- •Простейшие свойства скалярного произведения
- •Неравенство Коши-Буняковского
- •Норма вектора, евклидова норма
- •Матрица Грама базиса, ее невырожденность
- •Матрица Грама базиса, координатная формула для скалярного произведения
- •Матрица Грама при смене базиса
- •Угол между векторами, критерий ортогональности двух ненулевых векторов
- •Система ортогональных векторов, ее линейная независимость
- •Теорема Шмидта
- •Ортогональное дополнение подпространства (ОД)
- •Свойства ортогонального дополнения
- •ОД подпространства как часть ортогонального базиса пространства
- •Разложение пространства в прямую сумму подпространства и ОД к нему
- •Линейные отображения и способы их задания
- •Матрица линейного оператора при замене базиса
- •Изоморфизм линейных операторов и матриц соответствующего размера
- •Свойства:
- •Свойства:
- •Разложение в прямую сумму инвариантных подпространств
- •Спектр линейного оператора, собственные подпространства (СП)
- •Собственное подпространство
- •Линейная независимость векторов, принадлежащих различным СП
- •Характеристический полином матрицы и его свойства
- •Характеристический полином матрицы
- •Свойства
- •Геометрическая кратность собственного числа, ее оценка сверху и снизу
- •Два определения диагонализуемого линейного оператора, их эквивалентность
- •Теорема о разложении в прямую сумму СП
- •Критерий диагонализуемости линейного оператора
- •Подобие матриц, совпадение спектров подобных матриц
- •Простейшее матричное квадратное уравнение (МКУ), количество его решений
- •Диагональность неизвестной матрицы при решении общего МКУ
- •Унитарные операторы, критерий унитарного оператора
- •Невырожденность и спектр унитарного оператора
- •Матрица унитарного оператора в ортонормированном базисе
- •Свойства:
- •Теорема Шаля о классификации плоских движений
- •Теорема Шаля о классификации плоских движений
- •Каноническая форма ортогонального оператора
- •Сопряженные операторы, их свойства
- •Самосопряженные операторы, их свойства
- •Задачи

Количество |
|
различных решений простейшего МКУ равно |
2 = |
|
|
, где |
|
- |
||
|
|
|
|
∏ |
|
|
||||
количество различных корней уравнения µ2 + |
µ |
= λ . |
|
= |
1 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Диагональность неизвестной матрицы при решении общего МКУ
Любое МКУ (в том смысле, как оно было определено на предыдущем слайде) может быть сведено к простейшему МКУ путем диагонализации правой части МКУ и умножения МКУ на матрицы перехода, связанные с базисом из собственных векторов правой части МКУ.
Пусть |
|
- диагонализованная правая часть МКУ, |
тогда |
|
= |
|
→ |
· |
· |
→ |
, где |
|
- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
базис , в котором задана матрица |
|
(обычно |
- стандартный базис |
|
) и, положив |
|||||||||||||||
= → · · → |
, |
имеем |
· |
|
|
|
|
λ = |
λ |
|
|
, откуда |
||||||||
|
|
|
= · и [ , ] · |
|
· [ , ] |
|
|
|
и следует, что Y -диагональная матрица.
После решения данной системы решения исходного уравнения ищутся для каждой найденной матрицы как = → · · →
Унитарные операторы, критерий унитарного оператора
Унитарные операторы - (оператор изометрии) – линейный оператор |
|
унитарного |
|||||||||
пространства |
|
|
сохраняющий |
скалярное |
произведение, |
т.е. |
|||||
|
|
|
|
|
|||||||
, |
|
( ( ), |
( )) |
= ( , |
) |
|
|
|
|
|
Критерий унитарности оператора: линейный оператор является унитарным оператором тогда и только тогда, когда он сохраняет расстояние между любыми двумя векторами унитарного пространства.
Таким образом, унитарные операторы являются обобщением движений плоскости и трехмерного пространства на случай произвольной размерности.
Невырожденность и спектр унитарного оператора
•Унитарный оператор невырожден (т.е. обратим).
•Модуль каждого собственного числа унитарного оператора равен единице.
•Собственные векторы унитарного оператора, отвечающие различным собственным числам, ортогональны.
•Если ≤ – инвариантно относительно унитарного оператора, заданного над , то
- тоже инвариантно относительно данного оператора.