2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Найти все матрицы Х, удовлетворяющие условию
Сообщение12.10.2019, 14:48 


12/10/19
10
Добрый день. Даны матрица
$A = \begin{pmatrix}
  6& 3& 0\\
  0& 0& 0\\
-5& -8& 1
\end{pmatrix}, X = \begin{pmatrix}
  *& *& 0\\
0& *& 0\\
*& *& *\\
\end{pmatrix}
$
Нужно найти все матрицы $X$, удовлетворяющие условию $AX=XA$.
$X$ преобразовал к виду $\begin{pmatrix}
  x_1& x_2& 0\\
  0& x_3& 0\\
  x_4& x_5& x_6
\end{pmatrix}$
Я перемножил их и получил систему:
$
\begin{equation*}
 \begin{cases}
   6x_1=6x_1,\\
   2x_2+x_3=x_1,\\
   x_4 = x_6 - x_1,\\
   -5x_2-8x_3+x_5=3x_4-8x_6,\\
   x_6=x_6
 \end{cases}
\end{equation*}
$
Получается, что $x_1, x_6$ свободные переменные и через них нужно выражать остальные? Дальше мое решение зашло в тупик. Подскажите, пожалуйста, как быть дальше? (векторы еще не проходили)

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти все матрицы Х, удовлетворяющие условию
Сообщение12.10.2019, 15:05 
Модератор
Аватара пользователя


30/09/17
1237
math_linal в сообщении #1420360 писал(а):
Получается, что $x_1, x_6$ свободный переменные и через них нужно выражать остальные?

Маловато свободных переменных у Вас. Вы метод Гаусса проходили?

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти все матрицы Х, удовлетворяющие условию
Сообщение12.10.2019, 15:06 


12/10/19
10
Eule_A в сообщении #1420362 писал(а):
math_linal в сообщении #1420360 писал(а):
Получается, что $x_1, x_6$ свободный переменные и через них нужно выражать остальные?

Маловато свободных переменных у Вас. Вы метод Гаусса проходили?

Да, проходили

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти все матрицы Х, удовлетворяющие условию
Сообщение12.10.2019, 15:08 
Модератор
Аватара пользователя


30/09/17
1237
И в чём тогда проблема? Составляете систему уравнений (только первое и последнее уравнения Вам не помогут), приводите к ступенчатому виду - ну и так далее.

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти все матрицы Х, удовлетворяющие условию
Сообщение12.10.2019, 15:37 


12/10/19
10
Eule_A в сообщении #1420364 писал(а):
И в чём тогда проблема? Составляете систему уравнений (только первое и последнее уравнения Вам не помогут), приводите к ступенчатому виду - ну и так далее.

Я правильно понял, что ту систему уравнений нужно записать как матрицу:
$
\left(\begin{matrix} 
1 & -2 & -1 & 0 & 0 & 0 \\ 
1 & 0 & 0 & 1 & 0 & -1 \\ 
0 & 5 & 8 & 3 & -1 & -8 
\end{matrix}\left| 
\begin{matrix} 
0 \\ 0 \\ 0 
\end{matrix}\right)\right
$
И дальше решить ее методом Гаусса?

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти все матрицы Х, удовлетворяющие условию
Сообщение12.10.2019, 15:40 
Модератор
Аватара пользователя


30/09/17
1237
Последний столбец лишний, а так - да.

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти все матрицы Х, удовлетворяющие условию
Сообщение12.10.2019, 15:53 


12/10/19
10
Eule_A в сообщении #1420370 писал(а):
Последний столбец лишний, а так - да.

Получил общее решение, подставил частное в матрицу $X$, перемножил и что-то равенство $AX=XA$ не выполняется.
А так спасибо, суть понял.

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти все матрицы Х, удовлетворяющие условию
Сообщение13.10.2019, 08:07 
Заслуженный участник


16/02/13
4115
Владивосток
math_linal в сообщении #1420371 писал(а):
что-то равенство $AX=XA$ не выполняется
Что-то напутали в уравнениях.
Почему, кстати говоря, их всего пять? У произведения матриц, вроде б, девять компонент.

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти все матрицы Х, удовлетворяющие условию
Сообщение16.10.2019, 22:02 


12/10/19
10
iifat в сообщении #1420452 писал(а):
math_linal в сообщении #1420371 писал(а):
что-то равенство $AX=XA$ не выполняется
Что-то напутали в уравнениях.
Почему, кстати говоря, их всего пять? У произведения матриц, вроде б, девять компонент.

Я в итоге обозначил переменные $x_1, x_2, x_4$, как свободные и остальные выразил через них.
Далее при подставноке частного решения в матрицу $X$, условие $AX=XA$, выполняется. Правильно ли это?

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти все матрицы Х, удовлетворяющие условию
Сообщение17.10.2019, 01:39 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


22/01/11
2641
СПб
math_linal в сообщении #1421154 писал(а):
Правильно ли это?

могу сказать лишь что свободных переменных действительно три:)
поэтому если проверку выдерживают. то задача решена

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 10 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: mihaild


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group