Записи пользователя: IWannaBeTheVeryBest (список заголовков)
19:15 

Последовательные приближения Пикара.

IWannaBeTheVeryBest
Система
`{(x' = y^2),(y' = x^2):}`
`{(x(0) = 1),(y(0) = 1):}`
Как строить приближения для системы уравнений? Условия написал примерно. Не помню точно какие были. Но думаю эти пойдут.
Для простого уравнения это будет так
`y_n = y_0 + int_{x_0}^{x} f(x,y_{n - 1}) dx`
В моем случае уже будет не `y_0`, а вектор `T_0 = ((1),(1))`
Дальше идет интеграл. Рассуждаю логически. В случае одного уравнения пределы интегрирования являются точка `x_0` и `x`. В нашем случае это точка `t_0` и `t`, так как в системах и икс и игрек зависят от t.
Потом составляется функция - правая часть `y' = f(x, y)`, но вместо игрек мы подставляем на первом приближении `y_0`, затем `y_1` и так далее. В нашем случае это будет вектор-функция. Но тут я никак не могу сообразить, что будет. Справа нет ничего связанного с t. Что будет с первым приближением? Если в случае одного уравнения аргумент икс оставался без изменения, то логично предположить, что все аргументы должны оставаться без изменений, кроме t. Тогда, под интегралом, должен быть вектор
`((y^2),(x^2))`
Все вместе должно выглядеть так
`T_{n} = T_0 + int_{t_0}^{t} F(t_{n - 1}, x, y) dt`
Первое приближение такое
`T_{1} = ((1),(1)) + int_{0}^{t} ((y^2),(x^2)) dt`
Пределы интегрирования наверное тоже надо было в векторном виде записать. Хотя я в векторной форме записи не очень силен. Подскажите, если что не так.

@темы: Дифференциальные уравнения

18:51 

Исследование на непрерывность интеграла, зависящего от параметра

IWannaBeTheVeryBest
Честно говоря, не нашел такой темы в Фихтенгольце. Там только про равномерную сходимость есть.
`int_{1}^{\infty} lnxdx/((x - y)^2 + 1)`
`Y \in R`
В википедии говорится, что если `f(x, y)` непрерывна в области `\overline{G} = {(x,y): a <= x <= b; c <= y <= d}`, тогда и функция `int_{a}^{b} f(x,y) dx` непрерывна на `[c; d]`
Это замечательно, но только верхний предел у меня бесконечен. Что тут делать вообще плохо понимаю.

@темы: Математический анализ

18:05 

Равномерная сходимость интегралов, зависящих от параметра.

IWannaBeTheVeryBest
`int_{0}^{1} dx/sqrt((1 - x)(1 - yx))`
`Y \in (0;1)`
По определению, этот интеграл является предельным для
`int_{0}^{1 - \nu} dx/sqrt((1 - x)(1 - yx))|_{\nu->0}`. Из равномерной сходимости этого интеграла следует равномерная сходимость исходного. А этот интеграл сходится равномерно, если для любого положительного эпсилон, найдется положительная дельта, независящая от игрек, что только лишь `\nu < \delta` сразу выполнено
`|int_{1 - \nu}^{1} dx/sqrt((1 - x)(1 - yx))| < \epsilon`
Вот есть идея тупо проинтегрировать, считая игрек константой. Ну перемножить скобки под корнем. Далее выделить полный квадрат. Но мне кажется ответ грязный будет выходить. Может есть какой-то более короткий путь?
Появилась еще идея попробовать игрек заменить на 1 или 0. Ну в общем на какую-нибудь предельную точку области, в которой определен игрек

@темы: Математический анализ

21:33 

Разложение функции в ряд Фурье

IWannaBeTheVeryBest
Такую вот задачу я получил на контрольной.
Разложить в ряд Фурье функцию `y = cos^7x` на промежутке `[-pi, pi]`
По логике, решение должно быть таким
`a_0 = 2/pi * int_{0}^{pi} cos^7x dx`
`a_n = 2/pi * int_{0}^{pi} cos^7x*cosnx dx`
`f(x) = a_0/2 + sum_{n = 1}^{\infty} a_n * cosnx`
Так, потому что функция четная. Но степень высоковатая и как такое интегрировать я что-то не в курсе. Понижать степень и перемножать с косинусом энного угла - не вариант.
Пробую ломать по-другому. Ну насколько я понимаю, надо представить косинус через формулу Эйлера. Выходит так
`cos^7x = ((e^{ix} + e^{-ix})/2)^7`
Ну предположим. То есть я как бы могу раскрыть такую скобку, используя или треугольник Паскаля или по хардовому - через Бином Ньютона, что честно говоря мне делать не очень охота. Поэтому использую треугольник Паскаля. 7 уровень треугольника Паскаля имеет коэффициенты `1,7,21,35,35,21,7,1`
Кроме того, мы знаем, что сможем в каждом множителе преобразовывать степени экспонент. Получается, что степени экспонент будут таковыми `7, 5, 3, 1, -1, -3, -5, -7`
По итогу имеем
`1/128 * (e^{7ix} + 7e^{5ix} + 21e^{3ix} + 35e^{ix} + 35e^{-ix} + 21e^{-3ix} + 7e^{-5ix} + e^{-7ix})`
Группируем и возвращаем к стандартной записи
`1/64 * (cos(7x) + 7cos(5x) + 21cos(3x) + 35cos(x))`
Это все очень замечательно, но перемножать 4 слагаемых с косинусом nx как-то все равно долго. Есть пути короче? Тем более, насколько я понимаю, при перемножении двух косинусов получается сумма косинусов. При интегрировании косинусов получаются синусы. А синусы по таким пределам будут просто обнуляться. Получается, что разложение будет состоять только из `a_0`, НО невооруженным глазом видно, что по таким пределам косинус в любой степени будет обнуляться. Что-то прямо страшное происходит. Пока что думаю, что надо пойти почитать про самое начало разложения в ряд Фурье. Где был рассказ про базис, по которому раскладывается функция. Ортогональные системы функций, что-ли... Подскажите, что делать

@темы: Математический анализ

13:10 

Решение дифференциального уравнения, с постоянными коэффициентами.

IWannaBeTheVeryBest
Всем привет. Такое дифференциальное уравнение мне было дано.
`y'' + y = 2x - pi`
`y(0) = 0, y(pi) = 0`
Решаю так
`y = y_0 + y_1`
Характеристическое уравнение, решение однородного уравнения
`\lambda^2 + 1 = 0`
`\lambda = +-i`
`y_0 = C_1cost + C_2sint`
Ну правая часть простого вида. Можно подбирать частное решение в виде `y_1 = Ax + B`. В корни хар. ур-я не входит нуль. Значит на икс домножать не надо.
Двойная производная равна 0. Поэтому `A = 2, B = -pi`
`y = C_1cost + C_2sint + 2x - pi`
Вроде все гладко, но вот с начальными условиями как-то странно.
`y(0) = C_1 - pi = 0`
`y(pi) = -C_1 + pi = 0`
`C_1 = pi`
Но `C_2` не входит в нашу систему. Как-то подозрительно. Получается, что `C_2 \in R`
Все верно? Или я где-то ошибся?

@темы: Дифференциальные уравнения

15:37 

Равномерная сходимость интегралов, зависящих от параметра.

IWannaBeTheVeryBest
`int_{0}^{\infty} sqrt(x + y)/e^{x} dx; y \in [0; \infty)`
Если действовать строго по определению, то интеграл сходится, если для любого наперед заданного положительного эпсилон, а также для любых игрек из области, найдется `A_0` такое, что выполняется неравенство
`|int_{A}^{\infty} sqrt(x + y)/e^{x} dx| < \epsilon`
при условии
`A > A_0 >= 0`
Написал определение сразу под свой случай.
В Фихтенгольце идет сразу пример, который спокойно интегрируется. Но тут, насколько я вижу, сразу ничего интегрироваться не будет. Если брать замену `x + y = t^2`, то, без учета констант, под интегралом будет что-то вроде `t^2/e^(t^2)`. Дальше можно пытаться по частям конечно, типа u = t и так далее, но в конце все равно вылезает `1/e^(t^2)`
Поэтому я прихожу к выводу, что наверняка надо пользоваться какими-то критериями сходимости интегралов.
По первому критерию достаточной сходимости, нужно найти некоторую функцию зависящую только от икс, которая будет, если я верно выражаюсь, "мажорировать" нашу функцию, для любого игрек. С ходу я не могу подобрать такую функцию. `1/e^x` скорее снизу ограничивает, нежели сверху. Если посмотреть на функцию `sqrt(x)` - аналогично. Можно подобрать y, скажем, 50000, при котором сначала эта функция будет больше, чем `sqrt(x)`.
По второму критерию и третьему критериям - дано `int_{A}^{\infty} f(x,y)*g(x,y)dx`. Но, если не ошибаюсь, моя функция бьется так - `f = sqrt(x + y)` и `g = 1/e^x`
В таком случае ни f, ни интеграл от f не будут вообще каким-то образом ограничены. Расходится сама функция при стремлении `x->\infty` и сам интеграл.
Неужели этот интеграл расходится? Это же все равно надо как-то доказать.

@темы: Математический анализ

14:58 

Исследовать функцию двух переменных на равномерную сходимость

IWannaBeTheVeryBest
`f(x,y) = (xy)/(x^{2} + y^{2}), X \in (1; \infty), y \to 0+`
Я так понимаю, что нужно исследовать функцию по определению. Но как же я это не люблю делать. А точнее сказать - не умею. Я реально хочу научиться пользоваться всеми этими эпсилон и дельта, но в том же Фихтенгольце дано просто определение равномерной сходимости и все. Нет примеров использования этого определения. Я просто не понимаю, как эти эпсилон и дельта использовать. Я даже слабо представляю что они вообще означают. Если я даже примерно, на интуитивном уровне, понимаю определение, то я не в курсе, как его применить на практике. А голая теория - это что-то из области ада.
По признаку Коши, функция двух переменных сходится к своей предельной функции, если
`\forall \epsilon > 0 \exists \delta > 0: \forall y',y'' \in {y}: 0<|y' - y_0|< \delta; 0<|y'' - y_0|< \delta => |f(x, y') - f(x, y'')| < \epsilon`
Единственное, что приходит в голову - подставить пока хотя бы во второе неравенство нашу функцию вместе с этими игреками.
`- \epsilon < (xy')/(x^{2} + y'^{2}) - (xy'')/(x^{2} + y''^{2}) < \epsilon`
Ну и что отсюда я должен получить? Наверняка какую-то оценку, при которой наша функция при любых Х будет ограничена какими-то произвольными положительными числами. Хотя может у меня уже каша в голове.
В первых двух неравенствах y' и y'' просто ограничены дельтой как я понимаю, раз `y_0 = 0`.
Я не пытаюсь сделать так, чтобы за меня решили. Я сам хочу дойти до ответа. Мне пофиг. Хоть весь день угроблю на одно задание.

@темы: Математический анализ

23:07 

Дифференциальные уравнения

IWannaBeTheVeryBest
Всем привет. Что-то залипаю, уже вечер. Такие условия.
`x^2y'' - 2y = 0`
`\lim_{x \to 0} y(x) = 0; y'(1) = 1`
Решаю так.
1. Подбираю частное решение. Очевидно это `x^2`.
2. Замена `y = x^2*z`
`y' = 2xz + x^2z'`
`y'' = 2z + 2xz' + 2xz' + x^2z'' = 2z + 4xz' + x^2z''`
3. Подставим
`x^4z'' + 4x^3z' = 0`
`xz'' = -4z'`
4. Замена `z' = p`
`xp' = -4p`
`(dp)/p = -4dx/x`
`ln|p| = -4(ln|x| + ln|c|) = -4(ln|cx|)`
`p = (c_1*x)^{-4}`
`z = 1/(c_1)^4 * (-1/(3x^3) + c_2)`
5. Кидаю все в подстановки пункта 2
`y = x^2*c_2/(c_1)^4 - 1/(3(c_1)^4*x)`
`\lim_{x \to 0} x^2*c_2/(c_1)^4 - 1/(3(c_1)^4*x) = 0`
Где я ошибся? Потому что этот предел я не могу разрешить. Константы никак не влияют на то, что предел равен минус бесконечности. Если даже z и z' кину в y' и у меня получится система на две константы это ничего не изменит. Хелп плиз.

@темы: Дифференциальные уравнения

22:32 

Что за вид дифференциальных уравнений.

IWannaBeTheVeryBest
`y'' + y = 2x - pi; y(0) = 0, y(pi) = 0`
Тут вроде похоже на неоднородное дифференциальное уравнение с постоянными коэффициентами, но меня смущают данные начальные условия. Вроде как всегда давалось начальное условие на y', а потом на y. Но тут как-то странно. Два игрека дано. Может это вовсе не то? Подскажите, что это за зверь такой. Инфу могу сам найти и разобраться как решается.
`y' = 1 + xsin(y); y(pi) = 2pi`
Тоже не могу сообразить что за вид. Может и не знаю вовсе.

@темы: Дифференциальные уравнения

14:11 

Исследовать функцию трех переменных на экстремум

IWannaBeTheVeryBest
Значит дана такая функция
`u = zln(z) - z - z ln(xy) + xy + x^2+ 2y^2 - 4x - 2y`
Знаю, что надо составить систему уравнений из частных производных по всем аргументам и приравнять их к 0. Но тут очень страшные получаются частные производные. Я что-то не могу найти идею, как решить данную систему:
`(\delta u)/(\delta x) = -z/x + y + 2x - 4 = 0`
`(\delta u)/(\delta y) = -z/y + x + 4y - 2 = 0`
`(\delta u)/(\delta z) = ln(z) - ln(xy) = 0`
Может я частные производные неверно нашел. Просто как-то с логарифмами система вообще не идет.
Еще, если можно было бы ее привести сразу к квадратичной форме, то можно было бы сразу пользоваться критерием Сильвестра. Но ее видимо никак сразу так не привести к квадратичной форме. Опять логарифмы мешают. Просто ступор. Есть ли какие-то другие способы исследовать на экстремум эту функцию?

@темы: Математический анализ

14:33 

Замена переменных в уравнении.

IWannaBeTheVeryBest
Задание такое:
"Преобразовать уравнение, введя новые переменные.
`x * (\delta ^{2} z)/ (\delta x^2) + 2x * (\delta ^{2} z)/ (\delta x \delta y) - x * (\delta ^{2} z)/ (\delta y^2) + (\delta z)/(\delta x) + (\delta z)/(\delta y) = 4`
Перейти к новым переменным `u = x + y; v = x - y` и новой функции `w = z*x`"

Надо как-то сначала подставлять в уравнение эти переменные? Ну как бы понятно, что `x = (u + v)/2; y = (u - v)/2`, но когда этот переход делать. Вроде по первому условию надо делать преобразование благодаря переходу к этим переменным. Я вообще думал, что сначала надо выразить z из этой новой функции `z = w/x` и искать тут частные, производные. Потом подставлять в уравнение. Затем, когда останутся x и y заменить их через u и v.

@темы: Математический анализ

21:40 

Функции нескольких переменных.

IWannaBeTheVeryBest
Задача такая:
"Определяет ли уравнение `F(\vec x, y) = 0` (`F(\vec x,\vec y) = 0`) неявную функцию `y = f(\vec x)` (`\vec y = f(\vec x)`) в точке М? Будет ли эта функция дифференцируема? Если да, найти ее дифференциалы и все производные первого и второго порядков."
Функции две в системе:
`F_1(x, \vec y) = x^2 + y_1^2 - y_2^2 - 1`
`F_2(x, \vec y) = x^2 + y_1^2 + 3y_2^2 - 5`
Точка
`M(1,1,1)`
Я не понимаю, как вообще с системой работать. И так все интересно складывается, что именно в моем варианте дана система. Я рад просто... Ничего не могу нагуглить по этой теме относительно системы. Какие критерии у системы будут тоже не знаю. Может надо по отдельности рассматривать эти функции? Не думаю. Если нет, то как еще и дифференциалы отсюда искать? Ну просто замечательно.
В случае одной функции, там, если не ошибаюсь, можно просто попробовать выразить игрек через икс. А тут что-то странное прямо.

@темы: Математический анализ

23:14 

Задача на дифференциальные уравнения

IWannaBeTheVeryBest
Задача такая.
"Написать уравнение кривой, проходящей через точку M(0; 4), если известно, что длина отрезка, отсекаемого на оси ординат нормалью, проведенной в любой точке кривой, равна расстоянию от этой точки до начала координат".
Проблема в том, что здесь столько БУКАФ, что я ничего не могу себе представить. У меня ощущение, что создатели этой задачи специально хотят усложнить ее тупо таким текстом, что ее фиг представишь. Вот что это? "что длина отрезка, отсекаемого на оси ординат нормалью..." Как отрезок может отсекаться отрезком?? Это как? Этот отрезок от 0 до какого-то "а" или от 4 до "а"?
В общем-то все остальное конечно понятно, но представить я это просто не могу. Ну конечно же мне надо найти такую кривую, поэтому, теоретически, я и не должен ее себе представлять. Что делать? Или есть какой-то аналитический шаблон?

@темы: Математический анализ, Дифференциальные уравнения

17:06 

Условный экстремум функции при заданном уравнении связи.

IWannaBeTheVeryBest
Всем привет. Вообще мне попалась задачка несколько по-сложнее. Дело в том, что она текстовая и нет явной функции и уравнения связи. Вот задача.
"В заданный шар радиуса R вписать прямоугольный параллелепипед наибольшего объема." Собственно все.
Мои действия. Если требуется вписать параллелепипед наибольшего объема, то надо найти максимум этого объема или максимум функции `f(x, y, z) = xyz`
Уравнение связи. Здесь, как я полагаю, нам надо описать радиус шара, но так как нам дан еще и параллелепипед, то я подумал, что как-то через стороны надо выражать этот объем. Думаю, что уравнение связи должно быть таким
`(4/3) * pi * (sqrt {x^2 + y^2 + z^2})^3 = (4/3) * pi * R^3`
В итоге, функция Лагранжа, будет выглядеть так:
`L = xyz + \lambda * ((4/3) * pi * (sqrt {x^2 + y^2 + z^2})^3 - (4/3) * pi * R^3)`
Это верно? Или я что-то не так делаю? Просто если так, то там такие некрасивые получаются уравнения в системе... Лучше бы это было неправдой, чем возиться со всем этим решением. Заранее спасибо))

@темы: Математический анализ

13:07 

Сделать рисунок поверхности второго порядка

IWannaBeTheVeryBest
Всем привет. У меня было задание привести квадратичную форму к каноническому виду.
`5x^2 - 2y^2 -2yz - 2z^2 = 0`
К каноническому виду я привел. Вышло что-то вроде
`5x^2 + 2sqrt{5}(1 - sqrt{5})y^2 - 2sqrt{5}(1 + sqrt{5})z^2 = 0`
Это конус, и как его изобразить, даже несмотря на такие кривые значения, я представляю. Можно сделать, собственно, примерно. Просто ввести обозначения и сказать какая полуось какое расстояние имеет. Но в задании сказано: "Сделать рисунок, интерпретируя ортогональное преобразование координат как некоторый поворот системы координат в `R^3`".
Приводил к каноническому виду так:
1. Нашел собственные значения матрицы квадратичной формы
2. Нашел собственные векторы
3. Нормировал их. (в данном случае я забыл это сделать, но это не трудно. все равно вышел диагональный вид)
4. Составил матрицу `B` из найденных собственных векторов (по столбцам)
5. Произвел преобразование `B^T*A*B`
6. Получил в итоге такую каноническую форму.
Что значит "интерпретировать, как поворот системы координат"? Я думал, что надо изобразить поверхность, которая дана вначале и которую я получил в конце. Поверхность будет та же самая, но находится эти поверхности будут в разных точках пространства. Что делать?

================================

В общем-то я привел ее к каноническому виду
`5x^2 - 2y^2 - 2yz - 2z^2 = 0 -> 5x^2 - 3y^2 - z^2 = 0`
Но в задании сказано: "Сделать рисунок, интерпретируя ортогональное преобразование координат как некоторый поворот системы координат в `R^3`"
Что это значит?
Сорри за повтор. Просто тогда я не поставил тему, да и привел не так к каноническому виду.

@темы: Аналитическая геометрия, Линейная алгебра

16:33 

Задача на доказательство

IWannaBeTheVeryBest
В n-мерном евклидовом пространстве дано подпространство `L` и линейно независимые векторы `a_1, \dots, a_p`. Обозначим `a'_1, \dots, a'_p` ортогональные проекции этих векторов на `L`. Доказать, что
`det \Gamma (a_1, \dots, a_p) >= det \Gamma (a'_1, \dots, a'_p)`
Я думал вводить еще вектора `a''_1, \dots, a''_p`, как вектора ортогональных дополнений. Потом указать, что
`\Gamma (a) = \Gamma (a') + \Gamma (a'')`
Обозначил коротко, без перечисления. Просто как обозначения систем векторов.
Потом если взять детерминанты во втором уравнении и подставить в первое, то получится, что
`det \Gamma (a'') >= 0`, что в общем-то верно, c одной стороны, ведь матрица Грама положительно определена, но мне кажется, что это слишком коротко и я тут где-то ошибся. Сомнения мои от того, что матрица Грама не может быть нулевой. Ну вернее иметь детерминант нулевой.
Может как-то надо в другом направлении двигаться?

@темы: Линейная алгебра

14:30 

Скалярное произведение

IWannaBeTheVeryBest
При каких условиях на матрицу квадратную матрицу P размерностью NxN данная функция является скалярным произведением в пространстве матриц МхN
`F(X, Y) = trX^TPY`
В ответах сказано, что она должна быть положительно определенной. Во-первых, почему она должна быть симметричной? Ведь, если я правильно понимаю, определенность определяется только у симметричных матриц. Я так понимаю здесь важен критерий `P^T = P`. Во-вторых я не совсем понимаю, как на матрицах проверять признаки. Например
`F(X, Y) = F(Y, X) => trX^TPY = trY^TPX`
Здесь наверняка есть какое-то свойство матриц. Может быть матрицы между собой можно как-то транспонировать? Ведь в итоге след последней матрицы не поменяется. Хотя я могу ошибаться.
Другие свойства попытаюсь сам, но если что спрошу тут))
И да, не подскажете кое-что по технической части? Касается скрипта, который отображает формулы. При каждом новом запуске хром блокирует его. Я смотрел в инете решения проблем, но вдруг тут у кого-то было что-то подобное? Может быть тут кто-то решил эту проблему, не залезая в реестр? Причем у меня на ноуте стоит линукс убунту. И, как ни странно, там этот скрипт спокойно живет. На ПК стоит лицуха винда 7.

@темы: Матрицы

11:11 

Ортогональная проекция 2.

IWannaBeTheVeryBest
Задание из типового расчета.
Вещественное евклидово пространство `X` реализовано как `R^5` со стандартным скалярным произведением. Подпространство `L` евклидова пространства `X` задано как линейная оболочка векторов
`a_1 = (-2, 1, -1, -5, -1)^T, a_2 = (1,-1,1,3,0)^T, a_3 = (1,3,-1,1,2)^T.`
Задан также фиксированный вектор `x`
`x = (1,-2,2,4,-1)^T`
Найти ортогональную проекцию `x_L` вектора `x` на подпространство `L` и ортогональную составляющую `x_M` этого же вектора.
Решение получить двумя способами:
Первый способ.
1)Найти ортонормированный базис подпространства `L`;
2)Написать явный вид ортогонального проектора `P_L` на подпространство `L`;
3) Вычислить с помощью `P_L` ортогональную проекцию `x_L`, а затем и `x_M` (как разность `x_M = x - x_L`)
Второй способ.
1) Найти неортонормированный базис подпространства `L` (анализируя структуру `L` как линейной оболочки векторов `a_1, a_2, a_3`);
2) С помощью представления `x = x_L + x_M` (где `x_L` разложено по базису `L`),
3) Составить и решить систему линейных уравнений для определения коэффициентов разложения `x_L` по базису `L`.

Знаю я тут такой способ.
`x_L = \alpha_1*a_1 + \alpha_2*a_2 + \alpha_3*a_3`
`x = \alpha_1*a_1 + \alpha_2*a_2 + \alpha_3*a_3 + x_M`
Дальше скалярно умножаю уравнение на вектора оболочки и получаю 3 уравнения в системе. Отсюда вытекает `x_L` ну и `x_M`.
К какому из этих двух он относится? Я вроде как решаю систему уравнений (второй способ), с другой стороны я вычисляю `x_M = x - x_L` - первый способ.

Если по логике, то это второй больше способ. Я не ищу ортонормированный базис.
Кстати я решил таким способом и у меня `x_M` равен нулевому вектору. Такое возможно?
Первый способ.
Ортонормированный базис я найду методом ортогонализации, затем нормирую.
Что там про явный вид ортогонального проектора?
Там в методе ортогонализации есть оператор проекции, вид которого я знаю, но, боюсь, это не то. Как с помощью проектора вычислять ортогональную проекцию? Может ответ банален и прост, но я что-то не помню, чтобы делал это.

@темы: Линейная алгебра

13:58 

Жорданова форма матрицы

IWannaBeTheVeryBest
Такое ощущение у меня, что я вроде как знаю теорию, а вроде и нет...
Найти Жорданову форму матрицы
$A = \left(\begin{array}{c c c}-13/4 & 1/4 & 1/2 \\ -1/4 & -11/4 & 1/2 \\ 0 & 0 & -3 \end{array}\right)$
Находим детерминант матрицы
$A = \left(\begin{array}{c c c}-13/4 - \lambda & 1/4 & 1/2 \\ -1/4 & -11/4 - \lambda & 1/2 \\ 0 & 0 & -3 - \lambda \end{array}\right)$
И приравниваем его к 0. Находим корни. Уже посчитал. `\lambda = -3` (кр.3)
Дальше подставляем это значение в матрицу и расширяем ее нулями. Ну просто мы же по идее подставляем это значение в характеристическое уравнение.
Как расширять тут матрицу я не знаю. Ну можно пока обойтись. Получится матрица
$A = \left(\begin{array}{c c c}-1/4 & 1/4 & 1/2 \\ -1/4 & 1/4 & 1/2 \\ 0 & 0 & 0 \end{array}\right)$
Она же
$A = \left(\begin{array}{c c c}-1/4 & 1/4 & 1/2 \\ 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \end{array}\right)$
Находим вектор.
`x_2 = C_2`, `x_3 = C_3` (индексы те же поставил, чтобы не запутаться)
`x_1 = C_2 + 2C_3`
Вектор можно такой построить
`\xi_1 = C_2(1, 1, 0)^T + C_3(2, 0, 1)^T`
Теперь нахожу присоединенный. То есть, как я понимаю, в расширении матрицы теперь должен стоять какой-то из этих двух векторов, предположим первый. Просто второй сомнительно туда ставить.
У матрицы также останется только верхняя строчка, только расширенная единицей. Добавится новый вектор
`\xi_3 = (-4, 0, 0)^T`
Где я ошибся? Из этих же векторов составляется матрица, скажем, S, благодаря которой получается Жорданова форма
`J = S^(-1)AS`

@темы: Матрицы, Линейная алгебра

19:18 

Переход от базиса к базису.

IWannaBeTheVeryBest
В общем-то я имею представление, как составлять матрицу перехода. Ну вот у меня дан такие базисы.
`g_1 = 1/sqrt(10) * (1, 1, -2sqrt(2))^T`, `g_2 = 1/(2sqrt(2)) * (2, -2, 0)^T`, `g_3 = 1/sqrt(10) * (2, 2, sqrt(2))^T` - ортонормированный.
`a_1 = (1, 1, -2sqrt(2))^T`, `a_2 = (3, -1, -2sqrt(2))^T`, `a_3 = (4, 2, -sqrt(2))^T` - не ортонормированный.
И мне надо выписать матрицу перехода от базиса `a` к базису `g`.
Все довольно просто с этими базисами. Ну было до этого момента.
`a_1 = \alpha_1 * g_1 + \alpha_2 * g_2 + \alpha_3 * g_3`
`a_2 = \alpha_4 * g_1 + \alpha_5 * g_2 + \alpha_6 * g_3`
`a_3 = \alpha_7 * g_1 + \alpha_8 * g_2 + \alpha_9 * g_3`
Найденные "альфы" записываются в столбик и образуется матрица перехода. Только вот не совпадает она с ответом у меня. Решать такие кривые системы не стал. Юзал вольфрам. Есть вероятность того, что я не так мог написать что-то в вольфраме. Но боюсь проблема в том, что я перехожу от не ортонормированного базиса, к ортонормированному.
В общем-то это вторая половина задачи. Найденные вектора базиса `g` сверены по ответам. Найдены путем ортогонализации от базиса `a`.

@темы: Линейная алгебра

Не решается алгебра/высшая математика?.. ПОМОЖЕМ!

главная