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

מתוך Math-Wiki
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
שורה 13: שורה 13:
  
 
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.
הריבוי האלגברי של ע"ע <math>\lambda</math> מוגדר בתור האינדקס הגדול ביותר k שעבורו <math>(x-\lambda)^{k} </math>
+
הריבוי האלגברי של ע"ע <math>\lambda</math> מוגדר בתור האינדקס הגדול ביותר <math>k</math> שעבורו <math>(x-\lambda)^{k} </math>
מחלק את הפולינום האופייני של A. לכן, <math>k_{1}=2</math>  <math>k_{2}=1</math> הריבוי הגיאומטרי של כל ע"ע קטן או  
+
מחלק את הפולינום האופייני של <math>A</math>. לכן, <math>k_{1}=2</math>  <math>k_{2}=1</math> הריבוי הגיאומטרי של כל ע"ע קטן או  
שווה לריבוי האלגברי שלו וגם גדול או שווה ל-1. לכן, <math>1\leq m_{2}\leq 1\Rightarrow m_{2}=1</math>
+
שווה לריבוי האלגברי שלו וגם גדול או שווה ל <math>1</math>. לכן, <math>1\leq m_{2}\leq 1\Rightarrow m_{2}=1</math>.
 +
 
 
הריבוי הגיאומטרי של ע"ע מוגדר בתור המימד של המרחב העצמי המתאים לע"ע זה. לפיכך, <math>            m_{1}=dimN(A-I)=dimN\begin{pmatrix}
 
הריבוי הגיאומטרי של ע"ע מוגדר בתור המימד של המרחב העצמי המתאים לע"ע זה. לפיכך, <math>            m_{1}=dimN(A-I)=dimN\begin{pmatrix}
 
0 &1  &1 \\  
 
0 &1  &1 \\  
שורה 23: שורה 24:
 
</math>
 
</math>
  
ה.הפולינום האופייני של A מתפרק לגורמים ליניאריים, ולכן קיימת צורת ז'ורדן ל-A.
+
ה.הפולינום האופייני של <math>A</math> מתפרק לגורמים ליניאריים, ולכן קיימת צורת ז'ורדן ל <math>A</math>.
 
מס' הבלוקים הקשורים לכל ע"ע שווה לריבוי הגיאומטרי שלו, ולכן לכל אחד מהע"ע יש בלוק אחד.
 
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.
 
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 <math>(x-\lambda)</math>  
 
הסדר של הבלוק הגדול ביותר (ובמקרה זה, גם היחיד) של כל ע"ע למדה הוא החזקה של הגורם <math>(x-\lambda)</math>  
בפולינום המינימאלי של A. לכן, הבלוק הקשור לע"ע 2 הוא מסדר 1 והבלוק הקשור לע"ע 1 הוא מסדר 2.
+
בפולינום המינימאלי של <math>A</math>. לכן, הבלוק הקשור לע"ע <math>2</math> הוא מסדר <math>1</math> והבלוק הקשור לע"ע <math>1</math> הוא מסדר <math>2</math>.
 
לסיכום, צורת הז'ורדן של A היא <math>   
 
לסיכום, צורת הז'ורדן של A היא <math>   
 
  J=J_{2}(1)\oplus J_{1}(2)=\begin{pmatrix}
 
  J=J_{2}(1)\oplus J_{1}(2)=\begin{pmatrix}

גרסה מ־23:03, 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}