- •Матрицы и линейные операции над ними.
- •Сложение матриц
- •Умножение матрицы на число
- •Определение умножения матриц и свойства операции умножения.
- •Свойства произведения матриц
- •3. Степени квадратной матрицы
- •4.Транспонирование матриц
- •10.Основные свойства определителей
- •12.Обратная матрица
- •Свойства обратных матриц
- •14.Правило Крамера решения систем линейных уравнений
- •15.Ранг матрицы
- •Свойства ранга матрицы
- •16.Теорема о базисном миноре
- •18.Критерий совместности системы линейных уравнений
- •19.Однородные системы линейных уравнений
- •Свойства решений однородной системы линейных уравнений
- •22.Определение линейного пространства и простейшие следствия из аксиом.
- •3*. Существование нейтрального элемента).
- •Простейшие следствия из аксиом.
- •23.Определение линейной зависимости и независимости элементов линейного пространства. Свойства линейной зависимости и независимости.
- •Простейшие свойства линейной зависимости
- •24.Базис и координаты в линейном пространстве. Свойства координат векторов.
- •Свойства координат векторов
- •25.Матричный критерий линейной зависимости и независимости.
- •26.Определение размерности линейного пространства. Теорема о связи базиса и размерности. Следствия.
- •7. Как пример аффинного, евклидова и метрического пространств.
- •35.Определение матрицы перехода и её свойства.
- •Свойства матрицы перехода
- •38. Определение линейного оператора и его простейшие свойства.
- •39. Определение матрицы линейного оператора.
- •42.Операции над линейными операторами
- •50.Определение и свойства собственных векторов.
- •Свойства собственных векторов
- •§ 13. Правило нахождения собственных векторов
- •Правило нахождения присоединенных векторов
- •54. Определение приводимости квадратной матрицы к диагональному виду и вторая теорема о приводимости. Следствие.
- •60.Канонический вид квадратичной формы
- •61.Знакоопределенные квадратичные формы
- •62.Критерий Сильвестра знакоопределенности квадратичных форм
- •63.Действительные евклидовы пространства
- •Простейшие следствия из аксиом
- •64.Комплексные евклидовы (унитарные) пространства
- •65. Неравенство Коши – Буняковского.
- •68.Выражение скалярного произведения через координаты перемножаемых векторов
- •82.Ортогональные операторы в трехмерном евклидовом пространстве
- •83.Симметричные операторы в
- •84.Общее определение тензора
- •90.Основные определения и примеры
- •Примеры
- •Простейшие следствия из аксиом
7. Как пример аффинного, евклидова и метрического пространств.
Определение. ПустьА– множество элементов произвольной природы, V – действительное линейное пространство. А называется аффинным пространством, связанным с линейным пространством V, если задан закон, по которому каждой паре элементов , где , ставится в соответствие элемент , причем выполняются две аксиомы.
1*. (рис. 3.1).
2*. единственный такой, что . Этот вектор обозначается . Таким образом, (рис. 3.2).
Элементы аффинного пространства называются точками, а операция в аффинном пространстве называется откладыванием вектора от точки.
Рис. 3.1Рис. 3.2
Как видим, аксиомы аффинного пространства просто «списаны» со школьного точечного трехмерного пространства.
35.Определение матрицы перехода и её свойства.
Пусть в линейном пространстве заданы два базиса:
(3.41)
и
. (3.42)
Принадлежность вектора второму базису отмечается штрихом, причем удобно штрих ставить не на вектор, а на индекс, например, – пятый вектор второго базиса. Тогда каждый из векторов второго базиса можно разложить по первому. Все координаты будем обозначать одной и той же ключевой буквой t с двумя индексами: нижним индексом обозначим номер разлагаемого вектора, а верхним – номер координаты. Таким образом,
(3.43)
Учитывая нашу договоренность, систему равенств (3.43) можно сокращенно записать одним равенством:
(3.44)
(оцените красоту записи!)
Введем следующие обозначения:
(подчеркиваем, что это матрицы-строки)
.
Тогда =[располагаем по правилу цепочки] = , откуда вытекает, что
. (3.45)
Матрицей перехода от базиса (3.41) к базису (3.42) называется матрицаТ= , столбцами которой являются координатные столбцы векторов второго базиса в первом базисе, т. е. матрица, удовлетворяющая системе равенств (3.43) или (3.44), либо одному матричному равенству (3.45).
Свойства матрицы перехода
1º. Матрица перехода от одного базиса к другому определяется однозначно.
2º. Матрица перехода всегда невырождена.
3º. ЕслиТ – невырожденная квадратная матрица n-го порядка и
– (3.46)
некоторый базис пространства , то в существует базис
(3.47)
такой, чтоТ – матрица перехода от (3.46) к (3.47).
4º. Матрица перехода от базиса к нему самому является единичной.
5º. ЕслиТ– матрица перехода от базиса (3.46) к базису (3.47),а - матрица перехода от (3.47) к базису
, (3.48)
то матрицей перехода от (3.46) к (3.48) является матрица
6º. ЕслиТ– матрица перехода от (3.46) к (3.47), то матрицей перехода от (3.47) к (3.46) является