macierz fukcjonału dwuliniowego
-
- Użytkownik
- Posty: 310
- Rejestracja: 28 lut 2009, o 15:36
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 110 razy
macierz fukcjonału dwuliniowego
(a)
Podaj macierz funkcjonału dwuliniowego \(\displaystyle{ h:R^{3}->R}\)
\(\displaystyle{ B_{1}=( (2,2,2), (2,2,0), (2,0,0) )}\)
Jeśli ma on w bazie:
\(\displaystyle{ B_{2}=( (1,0,0), (0,1,1), (1,1,1) )}\)
macierz:
\(\displaystyle{ A_{2}=\left[\begin{array}{ccc}1&2&0\\3&1&0\\0&0&2\end{array}\right]}\)
(b)
Oblicz dwoma sposobami h(x,x) jeśli wektor \(\displaystyle{ x}\) należący do \(\displaystyle{ R^{3}}\) ma w bazie
\(\displaystyle{ B_{3}=( (2,1,0), (0,1,2), (0,1,0) )}\) współrzędne \(\displaystyle{ x=[1,1,1]_{B_{3}'}}\).
Jeśli chodzi o punkt (a) to chciałem skorzystać tu z zależności:
Jeśli macierz P należąca do \(\displaystyle{ M_{n}(K)}\) jest macierzą przejścia z bazy B do bazy B' p.w.X(K), a funkcjonał dwuliniowy h:X \(\displaystyle{ \times}\) X ->K ma w powyzszych bazach macierze odpowiednio A,A' należace do \(\displaystyle{ M_{n}(K)}\)to \(\displaystyle{ A'=P^{T}AP}\)
ale nie wiem czy to twierdzenie fukcjonuje w odwrotna stronę;/ mianowicie czy można w tym przykładzie skorzystać w ten sposób, że: \(\displaystyle{ A_{1}=P^{T}A_{2}P}\) gdzie P jest macierzą przejścia z bazy B2 do B1, alenie uda mi się tu z tego skorzystac, bo
\(\displaystyle{ (2,2,0)=a(1,0,0)+b(0,1,1)+c(1,1,1)}\)
\(\displaystyle{ a+c=2}\)
\(\displaystyle{ b+c=2}\)
\(\displaystyle{ b+c=0 }\) (*)
więc nie uda mi się w tym przypadku... a czy można tak kombinować dla innych?
Jak można przekształcić wzór \(\displaystyle{ A'=P^{T}AP}\), żeby wyznaczyć z tego A
Próbowałem nawet w ten sposób, że w miejsce wyrazów macierzy A wstawiłem kolejno literki a,b,c... itd. wymnożyłem wszystko i przyrównałem to do macierzy A', ale znowu wyszły mi sprzeczności... Sam już nie wiem... co ja robię źle :?:
(b) Skoro znam współrzędne wektora x w podanej bazie, to mogę go odkryć: \(\displaystyle{ x= [2,3,2]}\) Skoro mam obliczyć \(\displaystyle{ h(x,x)}\) to domyślam się, że muszę utworzyć formę dwuliniową wykorzystując macierz \(\displaystyle{ A_{2}}\) i następnie obliczyć współrzędne wektora x w podanej bazie \(\displaystyle{ B_{2}}\) czyli \(\displaystyle{ h(x,x)=x_{1}^{2}+2x_{1}x_{2}+3x_{2}x_{1}+x_{2}^{2}+2x_{3}^{2}}\) wektor [2,3,2] ma współrzędne w bazie B_{2} no właśnie i tu pojawia się problem taki sam jak w przypadku (*) :!: :!: :!: . Gdyby mi wyszły współrzędne powiedzmy [1,2,3] to jak obliczyłbym h(x,x) :?: i jaki mógłby być drugi sposób obliczenia tego :?:
Jestem w potrzasku... Proszę o pomoc.
Podaj macierz funkcjonału dwuliniowego \(\displaystyle{ h:R^{3}->R}\)
\(\displaystyle{ B_{1}=( (2,2,2), (2,2,0), (2,0,0) )}\)
Jeśli ma on w bazie:
\(\displaystyle{ B_{2}=( (1,0,0), (0,1,1), (1,1,1) )}\)
macierz:
\(\displaystyle{ A_{2}=\left[\begin{array}{ccc}1&2&0\\3&1&0\\0&0&2\end{array}\right]}\)
(b)
Oblicz dwoma sposobami h(x,x) jeśli wektor \(\displaystyle{ x}\) należący do \(\displaystyle{ R^{3}}\) ma w bazie
\(\displaystyle{ B_{3}=( (2,1,0), (0,1,2), (0,1,0) )}\) współrzędne \(\displaystyle{ x=[1,1,1]_{B_{3}'}}\).
Jeśli chodzi o punkt (a) to chciałem skorzystać tu z zależności:
Jeśli macierz P należąca do \(\displaystyle{ M_{n}(K)}\) jest macierzą przejścia z bazy B do bazy B' p.w.X(K), a funkcjonał dwuliniowy h:X \(\displaystyle{ \times}\) X ->K ma w powyzszych bazach macierze odpowiednio A,A' należace do \(\displaystyle{ M_{n}(K)}\)to \(\displaystyle{ A'=P^{T}AP}\)
ale nie wiem czy to twierdzenie fukcjonuje w odwrotna stronę;/ mianowicie czy można w tym przykładzie skorzystać w ten sposób, że: \(\displaystyle{ A_{1}=P^{T}A_{2}P}\) gdzie P jest macierzą przejścia z bazy B2 do B1, alenie uda mi się tu z tego skorzystac, bo
\(\displaystyle{ (2,2,0)=a(1,0,0)+b(0,1,1)+c(1,1,1)}\)
\(\displaystyle{ a+c=2}\)
\(\displaystyle{ b+c=2}\)
\(\displaystyle{ b+c=0 }\) (*)
więc nie uda mi się w tym przypadku... a czy można tak kombinować dla innych?
Jak można przekształcić wzór \(\displaystyle{ A'=P^{T}AP}\), żeby wyznaczyć z tego A
Próbowałem nawet w ten sposób, że w miejsce wyrazów macierzy A wstawiłem kolejno literki a,b,c... itd. wymnożyłem wszystko i przyrównałem to do macierzy A', ale znowu wyszły mi sprzeczności... Sam już nie wiem... co ja robię źle :?:
(b) Skoro znam współrzędne wektora x w podanej bazie, to mogę go odkryć: \(\displaystyle{ x= [2,3,2]}\) Skoro mam obliczyć \(\displaystyle{ h(x,x)}\) to domyślam się, że muszę utworzyć formę dwuliniową wykorzystując macierz \(\displaystyle{ A_{2}}\) i następnie obliczyć współrzędne wektora x w podanej bazie \(\displaystyle{ B_{2}}\) czyli \(\displaystyle{ h(x,x)=x_{1}^{2}+2x_{1}x_{2}+3x_{2}x_{1}+x_{2}^{2}+2x_{3}^{2}}\) wektor [2,3,2] ma współrzędne w bazie B_{2} no właśnie i tu pojawia się problem taki sam jak w przypadku (*) :!: :!: :!: . Gdyby mi wyszły współrzędne powiedzmy [1,2,3] to jak obliczyłbym h(x,x) :?: i jaki mógłby być drugi sposób obliczenia tego :?:
Jestem w potrzasku... Proszę o pomoc.
-
- Użytkownik
- Posty: 5356
- Rejestracja: 10 kwie 2009, o 10:22
- Płeć: Kobieta
- Lokalizacja: Gliwice
- Pomógł: 1381 razy
macierz fukcjonału dwuliniowego
a) Na początek muszę Cie zmartwić: B2 nie jest bazą. Sprawdź jeszcze raz dane do zadania.
Pokażę Ci sposób rozwiązania na tych danych, które masz, ale pamiętaj, że sam wynik będzie bez sensu.
Zacytowałeś twierdzenie, które rozwiązuje to zadanie. To popatrzmy, co jest co w tym twierdzeniu. Ty masz podaną macierz przekształcenia w bazie B2 - a więc rolę A z twierdzenia odgrywa macierz A2. Szukasz macierzy A'. Macierz P z twierdzenia jest wobec tego macierzą zamiany bazy przy przejściu od B2 do B1.
Teraz pozostaje ustalić tylko, jak ona wygląda. Ponieważ żadna z tych baz nie jest kanoniczna, to zrobimy taki myk: najpierw od B2 przejdziemy do kanonicznej (macierz przejścia niech się nazywa Q), a potem z kanonicznej do B1 (macierz przejścia niech się nazywa S).
Teraz trzeba sobie tylko przypomnieć, jak się tworzy macierz przejścia. Łatwo napisać macierz przejścia z bazy kanonicznej do dowolnej innej, bo jej kolumnami są po prostu współrzędne wektorów bazowych. Łatwo zatem napisać macierz S. Natomiast macierz przejścia od B2 do kanonicznej jest po prostu odwrotna do macierzy przejścia od kanonicznej do B2 (którą to łatwo napisać, jak już wiemy).
I jeszcze ostatnia obserwacja: macierz złożenia przekształceń jest równa iloczynowi macierzy każdego przekształcenia (macierze są zapisane w takiej kolejności, w jakiej składa się przekształcenia, tzn od prawej do lewej) - czyli P=SQ.
Ostatecznie więc szukana macierz przejścia jest równa
\(\displaystyle{ P=\begin{bmatrix}2&2&2\\2&2&0\\2&0&0\end{bmatrix}\begin{bmatrix}1&0&1\\0&1&1\\0&1&1\end{bmatrix}^{-1}}\)
Druga możliwość wyznaczenia macierzy P jest wprost z definicji - kolumnami macierzy przejścia są współrzędne wektorów nowej bazy zapisane w starej. Trzeba rozwiązać taki potrójny układ równań - czyli inaczej mówiąc, doprowadzić część po lewej stronie do macierzy jednostkowej. Wtedy to, co po prawej będzie, to właśnie szukana macierz P
\(\displaystyle{ \left[\begin{array}{ccc|ccc}1&0&1&2&2&2\\0&1&1&2&2&0\\0&1&1&2&0&0\end{array}\right]\to [I|P]}\)
b) Nie bardzo wiem, o jakie sposoby tu chodzi. Można obliczyć współrzędne wektora x w bazie B1 lub B2 i skorzystać z macierzy funkcjonału w tych bazach - czy to są dwa sposoby czy jeden?
Sprawdź w notatkach, o jakie sposoby chodzi, na pewno coś o tym masz.
Pozdrawiam.
Pokażę Ci sposób rozwiązania na tych danych, które masz, ale pamiętaj, że sam wynik będzie bez sensu.
Zacytowałeś twierdzenie, które rozwiązuje to zadanie. To popatrzmy, co jest co w tym twierdzeniu. Ty masz podaną macierz przekształcenia w bazie B2 - a więc rolę A z twierdzenia odgrywa macierz A2. Szukasz macierzy A'. Macierz P z twierdzenia jest wobec tego macierzą zamiany bazy przy przejściu od B2 do B1.
Teraz pozostaje ustalić tylko, jak ona wygląda. Ponieważ żadna z tych baz nie jest kanoniczna, to zrobimy taki myk: najpierw od B2 przejdziemy do kanonicznej (macierz przejścia niech się nazywa Q), a potem z kanonicznej do B1 (macierz przejścia niech się nazywa S).
Teraz trzeba sobie tylko przypomnieć, jak się tworzy macierz przejścia. Łatwo napisać macierz przejścia z bazy kanonicznej do dowolnej innej, bo jej kolumnami są po prostu współrzędne wektorów bazowych. Łatwo zatem napisać macierz S. Natomiast macierz przejścia od B2 do kanonicznej jest po prostu odwrotna do macierzy przejścia od kanonicznej do B2 (którą to łatwo napisać, jak już wiemy).
I jeszcze ostatnia obserwacja: macierz złożenia przekształceń jest równa iloczynowi macierzy każdego przekształcenia (macierze są zapisane w takiej kolejności, w jakiej składa się przekształcenia, tzn od prawej do lewej) - czyli P=SQ.
Ostatecznie więc szukana macierz przejścia jest równa
\(\displaystyle{ P=\begin{bmatrix}2&2&2\\2&2&0\\2&0&0\end{bmatrix}\begin{bmatrix}1&0&1\\0&1&1\\0&1&1\end{bmatrix}^{-1}}\)
Druga możliwość wyznaczenia macierzy P jest wprost z definicji - kolumnami macierzy przejścia są współrzędne wektorów nowej bazy zapisane w starej. Trzeba rozwiązać taki potrójny układ równań - czyli inaczej mówiąc, doprowadzić część po lewej stronie do macierzy jednostkowej. Wtedy to, co po prawej będzie, to właśnie szukana macierz P
\(\displaystyle{ \left[\begin{array}{ccc|ccc}1&0&1&2&2&2\\0&1&1&2&2&0\\0&1&1&2&0&0\end{array}\right]\to [I|P]}\)
b) Nie bardzo wiem, o jakie sposoby tu chodzi. Można obliczyć współrzędne wektora x w bazie B1 lub B2 i skorzystać z macierzy funkcjonału w tych bazach - czy to są dwa sposoby czy jeden?
Sprawdź w notatkach, o jakie sposoby chodzi, na pewno coś o tym masz.
Pozdrawiam.
-
- Użytkownik
- Posty: 310
- Rejestracja: 28 lut 2009, o 15:36
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 110 razy
macierz fukcjonału dwuliniowego
1
Mam pytanie- czy zawsze muszę przechodzić do bazy kanonicznej? Czy to tylko funkcjonuje w przypadku wykorzystania wzoru \(\displaystyle{ P=SQ^{-1} czy SQ}\) ?
I czy gdybym miał "ładniejsze" wektory, czy mógłbym od razu wyznaczyć macierz przejścia? Wydawało mi się, że we wzorze \(\displaystyle{ A'=P^{T}AP}\) odpowiednikiem macierzy A' jest ów podana macierz \(\displaystyle{ A_{2}}\) Planowałem przekształcić powyższy wzór: \(\displaystyle{ A=(P^{T})^{-1}AP^{-1}}\) wyznaczyć macierz przejścia z bazy B1 do B2 i podstawić... ale mi się to nie udało bo dla wektora (0,1,1) nie udałoby mi się rozwiązać zależności: (0,1,1)=a(2,2,2)+b(2,2,0)+c(2,0,0) chyba są złe dane w zadaniu;/ Co Pani o tym myśli?
2
Skorzystać z macierzy funkcjonału w tych bazach...
w jaki sposób?
Mam pytanie- czy zawsze muszę przechodzić do bazy kanonicznej? Czy to tylko funkcjonuje w przypadku wykorzystania wzoru \(\displaystyle{ P=SQ^{-1} czy SQ}\) ?
I czy gdybym miał "ładniejsze" wektory, czy mógłbym od razu wyznaczyć macierz przejścia? Wydawało mi się, że we wzorze \(\displaystyle{ A'=P^{T}AP}\) odpowiednikiem macierzy A' jest ów podana macierz \(\displaystyle{ A_{2}}\) Planowałem przekształcić powyższy wzór: \(\displaystyle{ A=(P^{T})^{-1}AP^{-1}}\) wyznaczyć macierz przejścia z bazy B1 do B2 i podstawić... ale mi się to nie udało bo dla wektora (0,1,1) nie udałoby mi się rozwiązać zależności: (0,1,1)=a(2,2,2)+b(2,2,0)+c(2,0,0) chyba są złe dane w zadaniu;/ Co Pani o tym myśli?
2
Skorzystać z macierzy funkcjonału w tych bazach...
w jaki sposób?
-
- Użytkownik
- Posty: 5356
- Rejestracja: 10 kwie 2009, o 10:22
- Płeć: Kobieta
- Lokalizacja: Gliwice
- Pomógł: 1381 razy
macierz fukcjonału dwuliniowego
To jedna z metodfranek89 pisze: 1
Mam pytanie- czy zawsze muszę przechodzić do bazy kanonicznej? Czy to tylko funkcjonuje w przypadku wykorzystania wzoru \(\displaystyle{ P=SQ^{-1} czy SQ}\) ?
To druga z metod (obie opisalam wyżej)franek89 pisze:I czy gdybym miał "ładniejsze" wektory, czy mógłbym od razu wyznaczyć macierz przejścia?
No można i tak, tylko po co tak komplikować, skoro masz podany gotowy wzór na to, co chcesz obliczyć Tą zależność akurat udałoby Ci się rozwiązać, bo B1 jest bazą - a to oznacza m.in., że każdy wektor ma jednoznaczne przedstawienie jako kombinacja liniowa wektorów bazy B1.franek89 pisze:Wydawało mi się, że we wzorze \(\displaystyle{ A'=P^{T}AP}\) odpowiednikiem macierzy A' jest ów podana macierz \(\displaystyle{ A_{2}}\) Planowałem przekształcić powyższy wzór: \(\displaystyle{ A=(P^{T})^{-1}AP^{-1}}\) wyznaczyć macierz przejścia z bazy B1 do B2 i podstawić... ale mi się to nie udało bo dla wektora (0,1,1) nie udałoby mi się rozwiązać zależności: (0,1,1)=a(2,2,2)+b(2,2,0)+c(2,0,0) chyba są złe dane w zadaniu;/ Co Pani o tym myśli?
No z definicji macierzy funkcjonału - przecież nie masz podanego wzoru, prawda? Masz tylko macierze w różnych bazach. A wzór to \(\displaystyle{ h(x,x)=X^TAX}\), gdzie X to współrzędne wektora X w jakiejś bazie (powiedzmy C), zaś A jest macierzą tego funkcjonału w bazie C.franek89 pisze: 2
Skorzystać z macierzy funkcjonału w tych bazach...
w jaki sposób?
Pozdrawiam.
-
- Użytkownik
- Posty: 310
- Rejestracja: 28 lut 2009, o 15:36
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 110 razy
macierz fukcjonału dwuliniowego
1
Pierwsza podana metoda przez Panią jest dla mnie nowością:) dlatego nie wiem czy wzór wygląda tak:\(\displaystyle{ P=SQ}\) czy też \(\displaystyle{ P=SQ^{-1}}\) ...
Próbowałem znaleźć macierz odwrotną do wskazanej przez Panią i wychodzi mi, że jej wyznacznik jest równy 0, czyli taka macierz nie istnieje;/ czyli mam złe dane w zadaniu;/ ale gdyby w zadaniu były podane dane prawidłowe to korzystając ze wzoru \(\displaystyle{ A=(P^{T})^{-1}A'P^{-1}}\) miałbym obliczyć macierz przejścia z bazy B1 doB2 czy też z B2 do B1 ? Ten wzór jest przekształcony, więc sam już nie wiem;/...
2
Wykorzystałbym macierz A2 podaną w zadaniu i wektor x=[2,3,2] ma w bazie B2 współrzędne:
(2,3,2)=a(100)+b(011)+c(111)
a+c=2
b+c=3
b+c=2
taki układ jest sprzeczny;/ więc tego zadania chyba nie da się rozwiązać ze względu na złe dane...
Co Pani o tym myśli?
Pierwsza podana metoda przez Panią jest dla mnie nowością:) dlatego nie wiem czy wzór wygląda tak:\(\displaystyle{ P=SQ}\) czy też \(\displaystyle{ P=SQ^{-1}}\) ...
Próbowałem znaleźć macierz odwrotną do wskazanej przez Panią i wychodzi mi, że jej wyznacznik jest równy 0, czyli taka macierz nie istnieje;/ czyli mam złe dane w zadaniu;/ ale gdyby w zadaniu były podane dane prawidłowe to korzystając ze wzoru \(\displaystyle{ A=(P^{T})^{-1}A'P^{-1}}\) miałbym obliczyć macierz przejścia z bazy B1 doB2 czy też z B2 do B1 ? Ten wzór jest przekształcony, więc sam już nie wiem;/...
2
Wykorzystałbym macierz A2 podaną w zadaniu i wektor x=[2,3,2] ma w bazie B2 współrzędne:
(2,3,2)=a(100)+b(011)+c(111)
a+c=2
b+c=3
b+c=2
taki układ jest sprzeczny;/ więc tego zadania chyba nie da się rozwiązać ze względu na złe dane...
Co Pani o tym myśli?
-
- Użytkownik
- Posty: 5356
- Rejestracja: 10 kwie 2009, o 10:22
- Płeć: Kobieta
- Lokalizacja: Gliwice
- Pomógł: 1381 razy
macierz fukcjonału dwuliniowego
Ostrzegałam Cię, że będą bez sensu obliczenia, bo masz złe dane. Co do wzoru - to zależy, co to wg Ciebie jest S i co to jest Q.
Pomysł do 2 jest dobry, z realizacją musisz poczekać na poprawne dane
Pozdrawiam.
Pomysł do 2 jest dobry, z realizacją musisz poczekać na poprawne dane
Pozdrawiam.
-
- Użytkownik
- Posty: 310
- Rejestracja: 28 lut 2009, o 15:36
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 110 razy
macierz fukcjonału dwuliniowego
a jeśli chodzi o ten drugi wzór: \(\displaystyle{ A=(P^{T})^{-1}A'P^{-1}}\) to miałbym wyznaczyć w tym przypadku macierz przejścia z bazy B1 do B2 czy też na odwrót?
-
- Użytkownik
- Posty: 5356
- Rejestracja: 10 kwie 2009, o 10:22
- Płeć: Kobieta
- Lokalizacja: Gliwice
- Pomógł: 1381 razy
macierz fukcjonału dwuliniowego
Z B1 do B2 (czyli na odwrót w stosunku do tego, co ja robiłam).
Pozdrawiam.
Pozdrawiam.
-
- Użytkownik
- Posty: 310
- Rejestracja: 28 lut 2009, o 15:36
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 110 razy
macierz fukcjonału dwuliniowego
DZIĘKUJĘ ZA POMOC
Naprawdę nie wiem, co ja bym bez Pani zrobił...
KOLOROWYCH SNÓW
Dobranoc
Naprawdę nie wiem, co ja bym bez Pani zrobił...
KOLOROWYCH SNÓW
Dobranoc