שינויים

קפיצה אל: ניווט, חיפוש

אלגוריתם ללכסון מטריצה

הוסרו 223 בתים, 09:32, 21 באוקטובר 2012
תהי נתונה מטריצה <math>A</math>. נרצה לדעת לבדוק האם היא לכסינה ומהי המטריצה המלכסנת שלה, ואם כן - למצוא מטריצה שמלכסנת אותה.
===מציאת פולינום אופייני===
הם הריבויים האלגבריים שלהם, בהתאמה.
===מציאת המרחבים העצמיים של הערכים בסיסים למרחבים העצמיים===
לכל ערך עצמי <math>\lambda</math> של <math>A</math>, מחשבים את המרחב העצמי
<math>V_\lambda:=\left\{v \in \mathbb{F}^n : Av=\lambda v\right\}=N(A-\lambda I)</math>,
אוסף הפתרונות של המערכת ההומוגנית המתאימה למטריצה <math>A-\lambda I</math>.
אז '''המטריצה אינה לכסינה''' ולא צריך להמשיך.
כל עוד יש מספיק וקטורים כמו בריבוי האלגברי, ממשיכים הלאה לערכים העצמיים הבאים. אם הצלחנו עבור כולם, מובטחשהמטריצה לכסינה, והמטריצה המלכסנת היא המטריצה שעמודותיה הם הוקטורים העצמיים בבסיסים שמצאנו.
*תזכורת למעוניינים: [[88-112 לינארית 1 תיכוניסטים קיץ תשעא/מערך תרגול/7|מציאת בסיס למרחב האפס]]
===בדיקה האם המטריצה לכסינה, ואם כן מציאת המטריצה המלכסנת===
אם הגענו עד שלב זה, מובטח שהמטריצה לכסינה, והמטריצה המלכסנת <math>P</math> היא המטריצה שעמודותיה הם הוקטורים העצמיים בבסיסים שמצאנו.
כלומר, המטריצה <math>D:=P^{-1}AP</math> היא מטריצה אלכסונית.
*מומלץ להיזכר ב[[88-112 לינארית 1 תיכוניסטים קיץ תשעאבעמודה <math>i</מערך תרגולmath> של המטריצה <math>D</7|מציאת בסיס למרחב האפס]]math> יופיע הערך העצמי המתאים לוקטור העצמי ששמנו בעמודה <math>i</math> של <math>P</math>.
===מציאת בסיסים למרחבים העצמיים===
ידוע מלינארית 1 כי בסיס למרחב האפס מורכב מהפתרונות הפונדומנטליים של המערכת ההומוגנית
 
===בדיקה האם המטריצה לכסינה, ואם כן מציאת המטריצה המלכסנת===
אם סכום מימדי המרחבים העצמיים שווה למימד המרחב כולו (ניתן לגלות לפי מספר האיברים בבסיסים), אזי המטריצה לכסינה והמטריצה המלכסנת P היא המטריצה שעמודותיה הם הוקטורים מהבסיסים הנ"ל.
אחרת, המטריצה אינה לכסינה==דוגמאות==