КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Эквивалентные матрицы
Введем на множестве Мп(Р) квадратных матриц бинарноеотношение ~: будем считать, что для матриц А,ВÎ Мп(Р) выполняется А~В Û $ матрица ТÎ Мп(Р) такая, что | T | ¹ 0 и А = Т-1ВТ. Утверждение. Отношение ~ на множестве Мп(Р) является отношением эквивалентности. Доказательство. а) " АÎ Мп(Р) А~А, так как при Т= Е имеем А = Е –1АЕ, то есть отношение ~ рефлексивно. в) Пусть А~В Þ $ ТÎ Мп(Р) такая, что А =Т-1ВТ Þ В=ТА Т-1= = (Т-1)-1А Т-1=Т1-1 А Т1, где Т1 = Т-1, поэтому В ~ А, то есть отношение ~ симметрично. с) Пусть А~В и В~С Þ $ Т1,Т2Î Мп(Р) такие, что А =Т1-1ВТ1 и В =Т2-1СТ2 Þ А= Т1-1Т2-1СТ2Т1= (Т2Т1 )-1С(Т2Т1) =Т3-1СТ3, где Т3 = Т2Т1, то есть отношение ~ транзитивно. Таким образом, отношение ~ является отношением эквивалентности. ÿ Далее мы будем использовать следующее Определение. Матрицы А, ВÎ Мп(Р) называются эквивалентными Û $ матрица ТÎ Мп(Р) такая, что | T | ¹ 0 и А = Т-1ВТ. Очевидно, множество матриц Мп(Р) разбивается на не- пересекающиеся классы эквивалентных матриц. Эти классы образуют фактор-множество Мп(Р)¤~. Каждый класс эквивалентных матриц состоит из матриц некоторого линейного оператора j: Ln ® Lп, записанных во всевозможных базисах пространства Ln. Пользуясь этим фактом, можно было дать другое определение отношения ~ и иначе доказать наше утверждение. Можно было считать, что А~В Û А и В являются матрицами одного и того же оператора, но записанными в разных (может быть, совпадающих) базисах. Тогда транзитивность отношения ~ следует из того, что если А и В являются матрицами одного и того же оператора, В и С являются матрицами одного и того же оператора, то, конечно же, А и С являются матрицами одного и того же, того же самого оператора. Ещё более очевидна рефлексивность и симметричность отношения ~.
Основной задачей теории матриц и теории линейных операторов является задача описания фактор-множества Мп(Р)¤~, то есть задача выбора в каждом классе единственного наиболее простого представителя, или же выбора наиболее простого вида матрицы линейного оператора в некотором «хорошем» базисе - это задача классификации всех матриц (соответственно, всех операторов) с точностью до отношения эквивалентности ~. Решение этой задачи будет означать, что для любой матрицы мы сможем узнать, какой наиболее простой матрице она эквивалентна, какие пары матриц эквивалентны друг другу, сколько существует различных матриц с точностью до эквивалентности. Для операторов это будет означать, что для любого оператора мы сможем узнать, к какому наиболее простому виду можно привести его матрицу выбором подходящего базиса, сколько существует различных операторов, насколько они похожи, как устроены, каков их геометрический смысл. Упражнение. Доказать, что если А~В, то detA = detB и rgA = rgB.
Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 560; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |