Wektory główne macierzy.

Przestrzenie wektorowe, bazy, liniowa niezależność, macierze.... Formy kwadratowe, twierdzenia o klasyfikacji...
Madzzia
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 66
Rejestracja: 12 mar 2021, o 12:54
Płeć: Kobieta
wiek: 18
Podziękował: 21 razy

Wektory główne macierzy.

Post autor: Madzzia »

Mam taką macierz:
\(\displaystyle{ A=\begin{bmatrix}1& 2&1 \\ 0&2&0\\1&0&1 \end{bmatrix}}\)
Moim zadaniem jest wyznaczenie wartości własnych, wektorów własnych oraz wektorów głównych.
Wartościami własnymi tej macierzy są: \(\displaystyle{ \lambda_{1}=0}\) (rzędu \(\displaystyle{ 1}\)) oraz \(\displaystyle{ \lambda_{2}=2}\) (rzędu \(\displaystyle{ 2}\))

Dla \(\displaystyle{ \lambda_{1}=0}\) wyznaczyłam wektor własny:
\(\displaystyle{ W_{1}=\begin{bmatrix}t \\0\\-t\end{bmatrix}\wedge t \in \mathbb{R}}\)
Dla \(\displaystyle{ \lambda_{2}=2}\) wyznaczyłam wektor własny:
\(\displaystyle{ W_{2}=\begin{bmatrix}t \\0\\t\end{bmatrix}\wedge t \in \mathbb{R}}\)

Ponieważ \(\displaystyle{ \lambda_{2}=2}\) jest drugiego rzędu to liczę macierz główną wykorzystując wektor główny rzędu poprzedniego. (Po obliczeniach otrzymuję taki wektor:
\(\displaystyle{ W_{3}=\begin{bmatrix}t+s \\t\\s\end{bmatrix}\wedge s \in \mathbb{R}\wedge t \in \mathbb{R} \setminus \left\{ 0\right\} }\)

I teraz moje pytanie dotyczy nie samego rozwiązania (wiem, że jest poprawne ponieważ robiliśmy je na ćwiczeniach), ale bardziej techniczne.
W powyższym przykładzie co jest czym? Tzn. co jest wektorem własnym a co jest wektorem głównym.
Na ćwiczeniach padło stwierdzenie, że wektory własne rzędu pierwszego są wektorami głównymi. Czyli idąc tym tokiem rozumowania wektorami własnymi w moim przypadku są wektory: \(\displaystyle{ W_{1} , W_{2}}\) natomiast wektorami głównymi \(\displaystyle{ W_{1}, W_{2} , W_{3}}\)?
Z góry dziękuję za poświęcony czas :)
janusz47
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 7942
Rejestracja: 18 mar 2009, o 16:24
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 30 razy
Pomógł: 1681 razy

Re: Wektory główne macierzy.

Post autor: janusz47 »

Rozumowanie Pani jest poprawne.

Wektorami własnymi macierzy \(\displaystyle{ A }\)\(\displaystyle{ \vec{W}_{1}, \vec{W}_{2}. }\)

Wektorami głównymi macierzy \(\displaystyle{ A }\)\(\displaystyle{ \vec{W}_{1}, \vec{W}_{2}, \vec{W}_{3}, }\) przyczym wektory \(\displaystyle{ \vec{W}_{1}, \vec{W}_{2} }\) są wektorami głównymi rzędu pierwszego, wektor \(\displaystyle{ \vec{W}_{3} }\) jest wektorem głównym rzędu drugiego.

Dodano po 14 minutach 28 sekundach:
Wektor \(\displaystyle{ \vec{w}^{(k)} }\) nazywamy wektorem głównym macierzy \(\displaystyle{ A }\) rzędu \(\displaystyle{ k }\)
jeżeli:

\(\displaystyle{ (A -\lambda I)\cdot (\vec{w}^{(k)}) = \vec{w}^{(k-1)}, \ \ \vec{w}^{(k-1)} \neq \vec{0}. }\)

Przyjmuje się, że wektor zerowy jest wektorem głównym każdego rzędu, odpowiadającym każdej wartości własnej.
ODPOWIEDZ