Μάθημα 6ο Γραμμική

7
Ανάλυση Πινάκων και Εφαρμογές Σελίδα 1 από 7 Μάθημα 6 ο ∆ΥΪΚΕΣ ΓΡΑΜΜΙΚΕΣ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΕΙΣ Θεωρία : Γραμμική Άλγεβρα: σελ. 118 (από την 4 η γραμμή) και σελ. 119, εδάφιο 5, σελ. 127, Πρόταση 6.8, σελ. 143 Παράδειγμα : Στην γραμμική απεικόνιση που ορίζεται από τον 3 : \ \ f 4 τύπο ( ) [ ] T 2 3 1 2 1 1 2 x x x x x x x x = + + f αντιστοιχεί ο πίνακας 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 A = . Σύμφωνα με την Πρόταση 5.7 (σελ. 119), η συμπληρωματική (δυϊκή) απεικόνιση θα είναι 4 : \ \ f 3 ( ) 2 3 4 T 1 2 4 1 0 1 1 1 y y y 1 1 0 1 y y y 1 0 0 0 y y Ay y + + = = = + f . Στο ίδιο συμπέρασμα καταλήγουμε, όταν θεωρήσουμε την ισότητα (5.11, σελ. 118). Πράγματι, έχουμε ( ) [ ] T 1 0 1 1 1 ε = f , ( ) [ ] T 2 1 1 0 1 ε = f , ( ) [ ] T 3 1 0 0 0 ε = f και ( ) 1 2 3 y y y y ε 4 = + + D f , ( ) 2 1 2 y y y y ε 4 = + D f , ( ) 3 1 y y ε = D f ,

description

Μάθημα 6ο Γραμμική

Transcript of Μάθημα 6ο Γραμμική

  • 1 7

    6

    : : . 118 ( 4 ) . 119,

    5, . 127,

    6.8, . 143

    : 3: \ \f 4

    ( ) [ ]T2 3 1 2 1 1 2x x x x x x xx = + + f

    0 1 11 1 01 0 01 1 0

    A

    = .

    5.7 (. 119), ()

    4: \ \f 3

    ( ) 2 3 4T 1 2 41

    0 1 1 1 y y y1 1 0 1 y y y1 0 0 0 y

    y A y y+ + = = = +

    f

    .

    , (5.11,

    . 118). ,

    ( ) [ ]T1 0 1 1 1 =f , ( ) [ ]T2 1 1 0 1 = f , ( ) [ ]T3 1 0 0 0 =f

    ( )1 2 3y y yy 4= + +D f , ( )2 1 2y y yy 4= + D f , ( )3 1yy =D f ,

  • 2 7

    ( ) ( ) ( ) [ ]T2 3 4 1 1 2 4 2 1 3 2 3 4 1 2 4 1y y y y y y y y y y y y y yy = + + + + + = + + + f .

    . 119

    ( ) ( ) ( )x =f f x , : f . (5.12) : ( ) ( ) ( ) ( )x y x y x y = =: D :f f f . , ( ) ( ) ( )x x y 0 = :f f , y

    ( ) ( ) ( )x x 0 =f f .

    , ( ) ( ) ( )( )y y = f h h f : , , D :h , : , , :f y . , (5.12)

    ( ) ( ) ( )( ) ( )( ) ( ) ( )( )( ) ( )( ).

    x y x y x y x

    x y x y

    = = =

    = = D :

    D Df h f h f h h f

    h f h f

    y y y

    , ( ) ( ) ( )( )( ) 0x y y D f h h f = , x ( ) ( ) ( )( )y y = f h h f .

    , ( ) ( )dim dim = f f : f . : A f

    , ( 4.9, . 90) ( )dim rank A=f ( )dim rank A =f . , rank rankA A= .

    , ( )ker = f f : f . ( )( )ker = f f . ( )kerx x 0 =f f ( ) ( )0 x y x y= =: Df f .

  • 3 7

    6.1 Ax b= ,

    b

    A x 0 = x 0= . : : f . A Ax b= , b

    ( ) = f ( ) { }ker ker 0= = f f f . , A x 0 = x 0= . . x 0=

    { } ( )ker ,A x 0 0 b x = = = f f . ( )x b=f Ax b= b .

    * * *

    x ( )yf , y , ( )( ) ( )( )kerx f f f .

    ( )( )x y f , ( ) ( )0 , 0x y y x y = =D :f f ( ) ( )( )ker kerx 0 x = f f f f .

    ( ) ( )( ) ( ) ker = = f f f f .

    , ( )ker = f f : f .

    ( ) ( ) ( )ker ker = = f f f f , ( ) =f f .

  • 4 7

    6.2 ,

    . A ker A Im A

    A : , kerx A ,

    ( ) kerAx 0 A Ax 0 Ax= = A . ker A A . , ( )Im Imx Ax A A Ax A ^ .

    Im A

    A * * *

    6.3 x A ^ , { }1span , , ,x Ax A x= M

    . A : , 10 1 1c c c x Ax A x= + + + " M

    20 1 1c c cA Ax A x A x

    = + + +" .

    Cayley-Hamilton 11 0k kA A I O+ + + =" . , 10 1k kA I A = " ,

    10 1 1c c cA x Ax A x

    = + + + " M .

    * * *

    6.4 ,

    1 2 k, , ,x x x A

    { }1 2 kspan , , ,x x x= M . A : 1 1 k kx x x= + + " M 1 1 k kAx Ax Ax= + + " i i iAx x= ( )i 1,2, , k=

    ( ) ( ) ( )1 1 1 2 2 2 k k kAx x x x= + + + " M .

    * * *

  • 5 7

    6.5 ,A B ( )1A S BS= , ,

    M

    A

    { }:S Sx x= M M B . : ,

    M A 1A S BS M M M M( )B S S M M S M B .

    * * *

    6.6

    . A

    A : M N A ,

    x M y N x y+ +M N ( )A x y Ax Ay+ = + +M N . M N M N A M A N A M N .

    * * *

    6.7 ( ) ( )x, y x y, 3x y= + f . f

    :

    .

    2: \ \f 2

    1 13 1

    A = 1 2 = 2 2 = ,

    ( ) 12 span1

    = ( ) 12 span 3

    = 1

    . f

    * * *

  • 6 7

    6.8 M A B

    . M AB k A B+ . k, ^. M 1A , . A : . Bxx M ABx M M . ,

    , k, ^ ( ) ( ) ( )k kA B x Ax Bx+ = + M , BxAx M . . M A , x M .

    y My Ax= 1x A y= , , M 1A .

    * * *

    6.9 1 2, , , ,

    : f

    f( )i f ( ) . i 1,2, ,=

    : , . x( )i f i 1, 2, ,= 1 1 2 2c c cx = + + +" 1 1 2 2c c cAx A A A = + + + " .

    , f . , f , . i ( )i f

    * * *

    6.10 M A , .

    M

    A

    : x Ax M M ( ) 0y Ax y =DM . , ( ) ( ) 0Ax y x A y A y = = D D M , ,

    .

    M

    A

  • 7 7

    , M A ( ) =M M ( )A A = .

    * * *

    6.11 2: 2 f ,

    ( ) ( ) ( ) ( )2 2x x 5 2 4 x x 2 + + = + + + f , { }2span x, 1 2 x= + f . f

    :

    ( ) ( )2x x 2 x 1= + f (*)

    ( ) ( )2 22 x 1 x 3 2 x 1+ = + + f , 6.9, f .

    ( ) ( ) ( )( ) ( )2 2x x 2 2 1 2x= + + + + f x , , 2 E= { }2span xE = . 2x ,

    ( ) ( )2 2x 0 x 2 2 x 1 x2= + + +f (*) f

    1 1 01 3 2

    0 0 1

    A

    =

    ##

    # #

    .

    1 11 3

    |f .

    * * *