הבדלים בין גרסאות בדף "פתרון לינארית 2, אונ' עברית, תשס"ה, מועד א, שאלה 9"

מתוך Math-Wiki
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
מ
מ
שורה 3: שורה 3:
 
הוכחה- בשלילה, נניח של-<math>T</math> יש הצגה אחרת, אבל אז נקבל הצגה אחרת גם לאופרטור <math>T-\lambda I</math>, שידוע שהוא נילפוטנטי, בסתירה ליחידות במשפט ז'ורדן הנילפוטנטי.
 
הוכחה- בשלילה, נניח של-<math>T</math> יש הצגה אחרת, אבל אז נקבל הצגה אחרת גם לאופרטור <math>T-\lambda I</math>, שידוע שהוא נילפוטנטי, בסתירה ליחידות במשפט ז'ורדן הנילפוטנטי.
  
יהי <math>B={v_1,...,v_n}</math> בסיס של <math>F^n</math>, המז'רדן את הט"ל <math>A:F^n->F^n</math> המוגדרת ע"י <math>A(v)=Av</math>.
+
כעת, תהי <math>A</math> מטריצה ריבועית מעל שדה סגור אלגברית <math>F</math>. יהי <math>B={v_1,...,v_n}</math> בסיס של <math>F^n</math>, המז'רדן את הט"ל <math>A:F^n->F^n</math> המוגדרת ע"י <math>A(v)=Av</math>.
  
 
יהי <math>\lambda</math> ע"ע של T. נשנה את סדר איברי B, כך שסדר הבלוקים יהיה כזה שכל הבלוקים המתאימים ל- <math>\lambda</math>, כלומר מהצורה <math>J_m(\lambda)</math>, יהיו בחלק השמאלי-עליון של הסכום הישר; בניסוח יותר מדוייק, אם נציג את צורת ז'ורדן כסכום ישר של בלוקי ז'ורדן, אז הבלוקים המתאימים ל-<math>\lambda</math> יהיו הראשונים בסכום.
 
יהי <math>\lambda</math> ע"ע של T. נשנה את סדר איברי B, כך שסדר הבלוקים יהיה כזה שכל הבלוקים המתאימים ל- <math>\lambda</math>, כלומר מהצורה <math>J_m(\lambda)</math>, יהיו בחלק השמאלי-עליון של הסכום הישר; בניסוח יותר מדוייק, אם נציג את צורת ז'ורדן כסכום ישר של בלוקי ז'ורדן, אז הבלוקים המתאימים ל-<math>\lambda</math> יהיו הראשונים בסכום.

גרסה מ־11:32, 30 בדצמבר 2011

למה- יחידות צורת ז'ורדן עבור אופרטור בעל ע"ע יחיד: ניסוח- יהי T:v->v אופרטור שהפ"א שלו הוא חזקה של x-\lambda, אזי צורת ז'ורדן של T יחידה עד כדי שינוי סדר הבלוקים. הוכחה- בשלילה, נניח של-T יש הצגה אחרת, אבל אז נקבל הצגה אחרת גם לאופרטור T-\lambda I, שידוע שהוא נילפוטנטי, בסתירה ליחידות במשפט ז'ורדן הנילפוטנטי.

כעת, תהי A מטריצה ריבועית מעל שדה סגור אלגברית F. יהי B={v_1,...,v_n} בסיס של F^n, המז'רדן את הט"ל A:F^n->F^n המוגדרת ע"י A(v)=Av.

יהי \lambda ע"ע של T. נשנה את סדר איברי B, כך שסדר הבלוקים יהיה כזה שכל הבלוקים המתאימים ל- \lambda, כלומר מהצורה J_m(\lambda), יהיו בחלק השמאלי-עליון של הסכום הישר; בניסוח יותר מדוייק, אם נציג את צורת ז'ורדן כסכום ישר של בלוקי ז'ורדן, אז הבלוקים המתאימים ל-\lambda יהיו הראשונים בסכום. אזי [T]_b=\begin{pmatrix}
A_\lambda  & \\ 
 & A'
\end{pmatrix}=A_\lambda\oplus A', כאשר A_\lambda היא המטריצה האלכסונית-בלוקים של כל הבלוקים מהצורה J_m(\lambda), ואילו A' היא סכום ישר של בלוקי ז'ורדן מהצורה J_m(\mu), \mu \neq \lambda.

יהי k הר"א של \lambda, אזי A_\lambda היא מסדר k \times k, ולכן גודלה נקבע חד-ערכית ע"י T, ולכן ע"י A (שכן T נקבעת חד-ערכית ע"י A)

ידוע שמתקיים A_\lambda=[T]_{\left \{ v1,...,vk \right \}}, כאשר span{\left \{ v1,...,vk \right \}} אינווריאנטי תחת T.

לכן, A_\lambda היא צורת ז'ורדן של האופרטור T|_{span{\left \{ v1,...,vk \right \}}}, והפ"א שלו הוא חזקה של x-\lambda. לפי הלמה, מספר הבלוקים J_m(\lambda) מכל גודל m נקבע באופן יחיד ע"י T.