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


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Доказательство равенства области значений матриц
Сообщение02.11.2008, 03:54 
Заслуженный участник


08/09/07
841
Проверьте пожалуйста правильно ли решена следующая задача.
Дано $C_k = [B, AB , ..., A^{k-1}B], A \in R^{n \times n}, B \in R^{n \times m}$. Необходимо показать, что $R(C_k)=R(C_n)$ для $k \geqslant n$, то есть области значений матриц $C_k$ и $C_n$ равны.
Для доказательства используем теорему Кейли-Гамильтона, согласно которой любая матрица соответствует своему характеристическому уравнению. Следствием данной теоремы является, то, что если $f(q)$ любой полином, то существуют коэффициенты $a_i$ такие что $f(A)=a_0 I +a_1 A +...+ a_{n-1} A^{n-1}$ (*).
Пусть $f(q)$ является полиномом степени $k$ от матрицы $A$, тогда умножая обе стороны уравнения (*) на матрицу $B$, получаем
$f(A)B=a_0 B +a_1 A B+...+ a_{n-1} A^{n-1} B$ или $C_k b = C_n a$,
где $a$ есть $km \times 1$ и $b$ есть $nm \times 1$.
По определению области значения матрицы имеем : если $x \in R(C_k)$ то существует $z$, что $C_k z = x$.
Таким образом получаем, что если $x \in R(C_k)$, то $x=C_k z = C_n a$, поскольку выбор полинома $f(q)$ а значит и его коэффициентов $z$ является произвольным.
Правильно ли использована здесь теорема.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.11.2008, 08:17 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/03/06
13626
Москва
Alexey1 в сообщении #155229 писал(а):
Правильно ли использована здесь теорема.
Так она даже и сформулирована неверно...См.http://www.fipm.ru/structure9.shtml

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.11.2008, 08:25 
Заслуженный участник


08/09/07
841
Brukvalub Вы имели ввиду то что надо было написать, что матрица удовлетворяет своему характеристическому уравнению? Так написано например здесь http://www.gsu.unibel.by/gcsw2001/upload/40.doc

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.11.2008, 08:35 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/03/06
13626
Москва
Alexey1 в сообщении #155242 писал(а):
Brukvalub Вы имели ввиду то что надо было написать, что матрица удовлетворяет своему характеристическому уравнению?

Да. А вот этот Ваш перл - просто шедевр:
Alexey1 в сообщении #155229 писал(а):
Для доказательства используем теорему Кейли-Гамильтона, согласно которой любая матрица соответствует своему характеристическому уравнению. Следствием данной теоремы является, то, что если $f(q)$ любой полином, то существуют коэффициенты$a_i$ такие что $f(A)=a_0 I +a_1 A +...+ a_{n-1} A^{n-1}$ (*).

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.11.2008, 08:36 
Заслуженный участник


08/09/07
841
А если по существу?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.11.2008, 08:39 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/03/06
13626
Москва
Alexey1 в сообщении #155244 писал(а):
А если по существу?
Так я и пишу по-существу. Как может определение следовать из теоремы, которая к тому же и сформулирована неверно и бессмысленно?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.11.2008, 08:44 
Заслуженный участник


08/09/07
841
Какое определение? Теорему я переформулировал, так? Что из того, что Вы написали может помочь разобраться в решении задачи? Вы кроме критики можете написать, что не верно?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.11.2008, 08:51 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/03/06
13626
Москва
Alexey1 в сообщении #155247 писал(а):
Вы кроме критики можете написать, что не верно?

В моей критике как раз и указано, что неверно, и даже просто абсурдно.
А саму постановку задачи я вообще понять не могу, начиная со слов заголовка. Мне незнакомо понятие "область значения матрицы". Прошу Вас дать ему определение.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.11.2008, 08:58 
Заслуженный участник


08/09/07
841
И для того, чтобы задать этот вопрос Вам потребовалось столько написать сообщений. Если матрица $C_k$ действует из пространства $V$ в пространство $W$, то область значений этой матрицы $R(C_k) = { w \in W : w=C_k v, v \in V } $.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.11.2008, 09:01 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/03/06
13626
Москва
Alexey1 в сообщении #155250 писал(а):
И для того, чтобы задать этот вопрос Вам потребовалось столько написать сообщений.
Прежде, чем ехидничать, полезно набраться хоть какого-нибудь ума.
Alexey1 в сообщении #155250 писал(а):
Если матрица $A$ действует из пространства $V$ в пространство $W$, то область значений этой матрицы $R(C_k) = { w \in W : w=C_k v, v \in V } $.
Матрицы никуда не действуют. Действуют линейные операторы.
Дальнейшее общение с вами в таком тоне считаю нецелесообразным. Сначала научитесь уважать того, кто вам бескорыстно помогает.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.11.2008, 09:12 
Заслуженный участник


08/09/07
841
Вот к чему Вы сейчас это написали. Вы читали сообщение, сделали акцент на формулировке теоремы, прежде чем перейти к которой Вы прочитали "область значений матрицы". Как можно спрашивать о формулировке теоремы не поняв для решения какой задачи она используется? Потом поговорив о теореме Вы начинаете спрашивать что вообще надо решать.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.11.2008, 09:24 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/03/06
13626
Москва
Еще раз повторяю: Я - давным-давно взрослый и опытный в преподавании дядя, который выучил линейной алгебре никак не меньше 500 студентов, поэтому не нужно учить меня, как мне думать и поступать. Я сам в этом силен.
Прочитав ваш заголовок, я ничего в нем не понял и решил, что смогу понять постановку задачи из текста. Но и текст вы написали просто уникально бессмысленным, поэтому я для начала указал вам на явные глупости, надеясь, что они случайны.
После этого вы, вместо пояснений и исправлений решили поучить меня, как правильно учить студентов. Мне такая ваша помощь не нужна.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 12 ] 

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