Доказательство: Необходимость –
пусть вектора
линейно- зависимы ![]()
![]()
, то
есть вектор
- есть линейная комбинация векторов
.
Достаточно – дано, что один из векторов есть линейная комбинация остальных и доказать, что он – линейная зависимость остальных.
![]()
![]()
Если в линейном пространстве
существует
линейно–
независимых векторов, а любые
линейно- независимы,
то
называется размерностью пространства
мерного пространства или
.
Линейная зависимость = колинеарность.
неколинеарных
вектора были линейно независимы.
линейно-
независимы = компланарность.
неколинеарных вектора
линейно- независимы.
![]()
![]()
![]()
линейно- независимых векторов. Любой вектор
будет
зависим.
Определение: Упорядоченная
совокупность векторов линейного пространства
называется
базисом этого пространства, если эти векторы линейно- независимы и
может быть представлен как линейная
комбинация этих векторов.
(1)
Равенство (1) называется
разложением векторов по базису
, а числа
координатами вектора
в этом базисе.
Теорема: Любой вектор
пространства
можно
разложить по базису этого пространства и при том единственным образом.
![]()
![]()
![]()
![]()
Признаки линейной зависимости вектора
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()


![]()
система
имеет множество решений, в том числе и нетривиальное решение, а это означает
линейную зависимость векторов. Если
, то вектора линейно -
независимы.
Пример:


![]()
Пример:
Даны координаты
в старом базисе. Найти координаты
в новом базисе.
![]()
![]()


Матрица Т называется матрицей перехода.
следует
из независимости
.
Пусть вектор ![]()
![]()



![]()
Пример: Вектор
в стандартном базисе пространства
![]()
Найти координаты
в базисе
и
, если
и ![]()
![]()
![]()

![]()

Линейный оператор
и
- два линейных пространства
называется
отображение сопоставляющее каждому
некоторого ![]()
![]()
Вектор
называется
образом вектора
. А вектор
- прообразом
.
Определение: Оператор
называется линейным, если:
1. ![]()
2. ![]()
![]()
Пусть
-
базис в ![]()

![]()
-
координаты вектора
в
,
тогда в силу единства разложения вектора по базису получаем:

, где
и 

Каждому линейному оператору
соответствует матрица А, составленная из элементов
,
называется матрицей линейного оператора, каждый столбец которой образован
коэффициентами разложения вектора
по базису.
Определение: Матрица А
называется матрицей преобразования, если
только
при
, то оператор называют невырожденным.
Если существует
такой, что
, то
такой оператор называется вырожденным.
Для того чтобы оператор
был невырожденным необходимо и
достаточно, чтобы определитель матрицы оператора
был
отличен от 0.
Пример: Линейных оператор
действует на плоскость XOY
и является оператором растяжения вдоль оси OY в R раз. Составить матрицу оператора в
стандартном базисе.
![]()
![]()

![]()
Действия с линейными операторами.
Линейный оператор
матрица линейного оператора.
1. Сложение операторов.
Суммой двух линейных операторов
и
называется
оператор
, такой что ![]()
. Матрица оператора ![]()
2.
Произведение линейного оператора
на
называется оператором
, такой что ![]()
. Матрица оператора
равна произведению числа
на матрицу оператора
.
3.
Произведение линейных операторов
и
называется оператор
, такой что
.
Матрица С равна произведению А и В.
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
Замечания:
1.
и
описывают действия одного и того
же оператора, но в разных базисах.
2. ![]()
Собственные значения и собственные векторы линейного оператора.
Определение: Ненулевой
вектор
называется собственным вектором
, если справедливо равенство
.
Определение: Скаляр
называется собственным значением
линейного оператора, соответствующее собственному вектору
.
Теорема: Если
- некоторый собственный вектор (
), то вектор
, где
- отличное от нуля, также является собственным
вектором, отвечающим тому же собственному значению.
Доказательство: ![]()
Пусть в пространстве
существует базис
,
тогда
и вектор
.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.