Сызықты түрлендіру. Сызықты түрлендірудің сипаттамалық саны мен өзіндік векторы
п өлшемді R сызықты кеңістік қарастырайық.
Анықтама. R сызықты кеңістігінің әрбір векторына қандай да бір ереже (заң) бойынша вектор сәйкес қойылса R сызықты кеңістігінде А түрлендіруі берілген деп атайды.
Кез келген x, y векторы мен саны үшін
теңдіктері орындалса А түрлендіруі сызықты түрлендіру болады.
Сызықты түрлендіру кез келген х векторды өзіне түрлендірсе, онда ол тепе-тең түрлендіру деп аталады. Тепе-тең түрлендіруді Е әрпімен белгілейді. Сонымен,
Базисі болатын R сызықты кеңістікте А сызықты түрлендіру берілсін. векторлары осы кеңістікте болатындықтан оларды базис бойынша жіктеп жазуға болады:
векторларының базистегі координаталарынан мынадай матрица құрайық:
.
Осы А матрица сызықты түрлендіру матрицасы деп аталады.
R кеңістігінің қандай да бір векторын қарастырайық. Сызықты түрлендіру нәтижесінде пайда болған Ах векторы да осы кеңістікте болғандықтан, оның базистегі жіктелуі мынадай болсын:
.
Ах векторының координаталары х векторының координаталары арқылы былайша өрнектеледі:
(2)
Осы n теңдеуді базистегі сызықты түрлендіру деуге болады. Бұл түрлендіру формуласындағы коэффициенттер А матрицасының жолдарының элементтері, олай болса (2) теңдікті матрицалық түрде де жазып көрсетуге болады:
=А (3)
Мысал.
1. п өлшемді кеңістіктегі Е тепе-тең түрлендіру матрицасын табу керек.
Шешуі. Тепе-тең түрлендіру базистік векторларды өзгертпейді: , яғни оның базис бойынша жіктелуі мынадай болады:
Енді сызықты түрлендіру матрицасын жазуға болады:
.
Демек, тепе-тең түрлендіру матрицасы бірлік матрица болады екен.
2. Үш өлшемді кеңістіктегі () базисте А сызықты түрлендіруі мынадай матрицамен берілген: . Осы кеңістіктегі векторына жасалған Ах сызықты түрлендіруді табу керек.
Шешуі. (3) формуланы қолданайық:
Ax===.
Сонымен, .
Сызықты түрлендіруге қолданылатын амалдарды қарастырайық.
А және В сызықты түрлендірулер қосындысы деп мынадай
теңдеумен анықталатын А+В сызықты түрлендіруді айтады.
А сызықты түрлендіруі мен тұрақты санының көбейтіндісі деп
мынадай
теңдеумен анықталатын А сызықты түрлендіруді айтады.
А және В сызықты түрлендірулер көбейтіндісі деп мынадай
теңдеумен анықталатын А+В сызықты түрлендіруді айтады.
Егер А түрлендіруі үшін мынадай теңдіктер орындалатындай В және С сызықты түрлендірулері табылатын болса, онда В=С болады. Бұл жағдайда деп белгілейді де сызықты түрлендіруді А түрлендіруіне кері түрлендіру деп атайды.
Сонымен,
Егер сызықты түрлендіру матрицасының анықтауышы нөлден өзгеше болса, онда А сызықты түрлендіруді өзгеше емес сызықты түрлендіру дейді. Әрбір өзгеше емес сызықты түрлендірудің жалғыз кері түрлендіруі бар болады. Ол түрлендіру матрицасы берілген түрлендіру матрицасыңың кері матрицасы болады.
Достарыңызбен бөлісу: |