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
4111
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: нет зарегистрированных пользователей


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