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.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Как называется матрица?
Сообщение18.02.2014, 13:38 
Аватара пользователя


12/03/11
690
Рассмотрим систему дифференциальных уравнений:
$\frac{dy(t)}{dt}=Ay(t)+b,$
где $y(t)$ - вектор-функция в $R^n$.

Пусть матрица $A$ диагонализируема и невырождена (случай 1).
Тогда общее решение запишется в виде:
$y(t) = e^{At}c-A^{-1}b$.

Пусть матрица $A$ диагонализируема и ядро одномерно (случай 2).
Для простоты пусть она будет диагональная вообще. Тогда:
$\frac{dy_1(t)}{dt}=A_1 y_1(t) + b_1, A_1 \neq 0$
$\frac{dy_2(t)}{dt}=A_2 y_2(t) + b_2, A_2 \neq 0$
...
$\frac{dy_{n-1}(t)}{dt}=A_{n-1} y_{n-1}(t) + b_{n-1}, A_{n-1} \neq 0$
$\frac{dy_{n}(t)}{dt}= b_{n}.$
Тогда:
$y_{i}(t) = e^{A_i t}c_i-A_i^{-1}b_i, i = 1...n-1$.
$y_n(t)=c_n + b_n t$

Как и в случае 1, хочется записать решение в матричном виде. Теперь вместо $A^{-1}b$, надо записать другую матрицу.
На диагонали у нее будут стоять $A_i^{-1}$ и в конце $t$. То есть в пространстве, натянутом на собственные вектора, соответствующие ненулевым собственным значениям, это будет просто обратная матрица к исходной. А вот на последнем собственном векторе ее действие изменяется, теперь это не ядро - а инвариантное подпространство с собственным значением $t$.

Вопрос такой - как называются в литературе такие матрицы?

 Профиль  
                  
 
 Re: Как называется матрица?
Сообщение21.02.2014, 10:53 
Аватара пользователя


12/03/11
690
То есть по сути на пространстве, которое является ортогональным дополнением к ядру, этот оператор представляет биекцию в себя, и поэтому к нему на (этом пространстве) существует обратный. На ядре задаем как угодно.

В итоге, получается оператор произведение которого с исходным дает проектор на ортогональное дополнение к ядру. Уверен такие операторы в литературе имеют название, но пока ничего не нашел. В каком направлении стоит искать?

 Профиль  
                  
 
 Re: Как называется матрица?
Сообщение21.02.2014, 14:14 


08/03/11
186
Так вроде для любого случая формально решение системы $y'(t) = A y(t) + f(t)$ имеет вид:
$y(t) = \exp(t A) y(0) + \exp(t A) \int_{0}^{t}\exp(-\tau A) f(\tau) d \tau$
(не уверен в знаке экспонент для интеграла), а матрица $\exp(B)$ формально определяется как ряд:
$\exp(B)=I + B + 1/2! B^2 + ...$

Посмотрите http://www.mth.msu.edu/~sen/Math_235/Lectures/lec_17s.pdf, где то видел лучше, но не могу сейчас найти.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 

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