הבדלים בין גרסאות בדף "פתרון 4 (אלעד איטח)"

מתוך Math-Wiki
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
(דרך כמו שרשום בחוברת)
שורה 5: שורה 5:
 
\end{array}\right|=\left(x-1\right)^{2}\left(x-2\right)</math>
 
\end{array}\right|=\left(x-1\right)^{2}\left(x-2\right)</math>
  
ב. לפולינום המינימאלי של A יש אותם גורמים אי-פריקים כמו לפולינום האופייני של A.
+
ב. לפולינום המינימאלי של <math>A</math> יש אותם גורמים אי-פריקים כמו לפולינום האופייני של <math>A</math>.
אחרי חישוב נקבל ש- <math>(A-I)(A-2I)\neq 0  </math> כלומר, לא קיים פולינום ממעלה נמוכה יותר מזו של הפולינום האופייני של A  
+
אחרי חישוב נקבל ש- <math>(A-I)(A-2I)\neq 0  </math> כלומר, לא קיים פולינום ממעלה נמוכה יותר מזו של הפולינום האופייני של <math>A</math>
שיש לו אותם גורמים אי-פריקים שמאפס את A. הפולינום האופייני של A הוא פולינום מתוקן ומהמעלה הנמוכה ביותר שמאפס את A (לפי משפט קיילי-המילטון).
+
שיש לו אותם גורמים אי-פריקים שמאפס את <math>A</math>.  
לכן הפולינום המינימאלי של A הוא <math>m_{A}(x)=f_{A}(x)=(x-1)^{2}(x-2)</math>
+
לכן הפולינום המינימאלי של A הוא <math>m_{A}(x)=f_{A}(x)=(x-1)^{2}(x-2)</math>.
ג. הע"ע של A הם שורשי הפולינום האופייני של A, שהם 2 ו-1.
+
 
 +
ג. הע"ע של <math>A</math> הם שורשי הפולינום האופייני של <math>A</math>, שהם <math>2</math> ו <math>1</math>.
  
 
ד. נגדיר <math>k_{\lambda }</math>-הריבוי האלגברי של ע"ע <math>\lambda</math> ו-<math>m_{\lambda }</math> הריבוי הגיאומטרי שלו.
 
ד. נגדיר <math>k_{\lambda }</math>-הריבוי האלגברי של ע"ע <math>\lambda</math> ו-<math>m_{\lambda }</math> הריבוי הגיאומטרי שלו.

גרסה מ־23:01, 8 בינואר 2012

א. אחרי חישובים נקבל שהפולינום האופייני של A הוא f_{A}\left(x\right)=\left|xI-A\right|=\left|\begin{array}{ccc}
x-1 & 1 & 1\\
0 & x-1 & 1\\
0 & 0 & x-2
\end{array}\right|=\left(x-1\right)^{2}\left(x-2\right)

ב. לפולינום המינימאלי של A יש אותם גורמים אי-פריקים כמו לפולינום האופייני של A. אחרי חישוב נקבל ש- (A-I)(A-2I)\neq 0  כלומר, לא קיים פולינום ממעלה נמוכה יותר מזו של הפולינום האופייני של A שיש לו אותם גורמים אי-פריקים שמאפס את A. לכן הפולינום המינימאלי של A הוא m_{A}(x)=f_{A}(x)=(x-1)^{2}(x-2).

ג. הע"ע של A הם שורשי הפולינום האופייני של A, שהם 2 ו 1.

ד. נגדיר k_{\lambda }-הריבוי האלגברי של ע"ע \lambda ו-m_{\lambda } הריבוי הגיאומטרי שלו. הריבוי האלגברי של ע"ע \lambda מוגדר בתור האינדקס הגדול ביותר k שעבורו (x-\lambda)^{k} מחלק את הפולינום האופייני של A. לכן, k_{1}=2 k_{2}=1 הריבוי הגיאומטרי של כל ע"ע קטן או שווה לריבוי האלגברי שלו וגם גדול או שווה ל-1. לכן, 1\leq m_{2}\leq 1\Rightarrow m_{2}=1 הריבוי הגיאומטרי של ע"ע מוגדר בתור המימד של המרחב העצמי המתאים לע"ע זה. לפיכך,             m_{1}=dimN(A-I)=dimN\begin{pmatrix}
0 &1  &1 \\ 
0 &0  &1 \\ 
0 &0  & 1
\end{pmatrix}=dim(Sp\left \{ e_{1} \right \})=1

ה.הפולינום האופייני של A מתפרק לגורמים ליניאריים, ולכן קיימת צורת ז'ורדן ל-A. מס' הבלוקים הקשורים לכל ע"ע שווה לריבוי הגיאומטרי שלו, ולכן לכל אחד מהע"ע יש בלוק אחד. A היא מסדר 3, ולכן צורת הז'ורדן שלה היא מסדר 3, והיא מכילה בלוק מסדר 2 ובלוק מסדר 1. הסדר של הבלוק הגדול ביותר (ובמקרה זה, גם היחיד) של כל ע"ע למדה הוא החזקה של הגורם (x-\lambda) בפולינום המינימאלי של A. לכן, הבלוק הקשור לע"ע 2 הוא מסדר 1 והבלוק הקשור לע"ע 1 הוא מסדר 2. לסיכום, צורת הז'ורדן של A היא    
 J=J_{2}(1)\oplus J_{1}(2)=\begin{pmatrix}
1 &1  &0 \\ 
0 &1  &0 \\ 
0 &0  &2 
\end{pmatrix}


דרך כמו שרשום בחוברת

הבלוק הכי גדול של 1 הוא בסדר \max\left\{ k|\left(x-1\right)^{k}/m_{A}\left(x\right)\right\}=2

ולכן יש בלוק J_{2}(1) והריבוי ו2 הוא שורש של הפולינום האופייני ולכן יש בלוק J_{m}(2)

אבל נשאר מקום רק עבור בלוק מסדר 1

ולכן צורת הז'ורדן של A היא    
 J=J_{2}(1)\oplus J_{1}(2)=\begin{pmatrix}
1 &1  &0 \\ 
0 &1  &0 \\ 
0 &0  &2 
\end{pmatrix}