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jordan标准型和相似变换矩阵,求约当标准型例题

时间:2023-05-03 17:43:57 阅读:174183 作者:3671

线性变换及其矩阵表示和相似变换

给定一组有限维向量空间v的基{e1,e2, en},用于此组基的一个线性变换t : v-v的“矩阵分量”[t(I,j ) ]被定义为:

tEJ=sigma(I=1ton,t ) I,j ) ei )=t ) 1,j ) E1t )2.t ) n,j ) en

总之,此线性变换将基向量ej变换为新的向量,继而是基向量的例如线性组合,系数为此[nxn]矩阵[T]的列向量,并且第j列对应于ej。 因此,在基矢量组下,存在这样从一个一个的线性变换到矩阵(系数矩阵或坐标变换矩阵)的一对一的对应。

t(E1,e2,en )=) E1,e2,en ) [T]

再次注意,t表示线性变换,其中[T]为基向量组[e1,e2,en]下的t的对应矩阵。 如果改变一组基向量,则同一个线性组合有不同的对应矩阵。

考虑基向量组的线性变换a (将一个基向量组变换成另一个基向量组)及其逆变换a,应用上式

(e1,e2,en )=A ) e1 ',e2 ',en ' )=) e1 ',e2 ',en ' ) [A]

(e1 )、e2 )、en )=a () e1、e2、en ) )、e1、e2、en ) [ a ] ]

显然有[A'][A]=[I]

一个向量v=(E1,e2,en ) [v],其中列向量[v]明显是坐标。

那么,v=(E1 ),e2 ),en ) ) v )用另一组表示的话,就是[A][v]=[v'] )。 这就是基变换中的相应坐标变换。

根据线性变换的性质得到:

t(E1,e2,en ) ) v )=te1v1te2v2.tenVN=t ) ((E1,e2,en ) ) v ) )

然后,(e1 )、e2 )、en ) ) [ t ] [x]=t ) e1 )、e2 )、en ) ]=ta () e1、e2、en ) [ x ]

请注意ta'[e1,e2,en][A]不等于ATA'(e1,e2,en )。 因为[a]不是与基向量群ta'[e1,e2,en]下的a相对应的变换矩阵

若假设相同的线性变换t为基向量组[ e]下的矩阵为[ t],则基向量组[e]下的矩阵为[ t ]=[ a] [ t] [ a ]。

特征量和特征向量

如果存在非零向量v,且有S v=l v,则l是s的特征值,v是对应的特征值。

对于任意的l,很容易证明Vl={u |S u=l u}是线性空间。 包含与所有l相对应的特征向量。 如果l不是s的固有值,则很明显Vl={0}。

(未完待续) ) ) ) ) )。

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