הבדלים בין גרסאות בדף "ערכים עצמיים ווקטורים עצמיים"

מתוך Math-Wiki
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
שורה 14: שורה 14:
 
'''הגדרה:'''
 
'''הגדרה:'''
  
תהי <math>A\in M_n (\mathbb{F})</math>. אומרים ש-<math>\lambda\in\mathbb{F}</math> הוא ערך עצמי של <math>A</math> אם קיים וקטור <math>0\neq v\in\mathbb{F}^n</math> שעבורו <math>Av=\lambda v</math>. הוקטור <math>v</math> נקרא וקטור עצמי של <math>A</math> הקשור ל-<math>\lambda</math>.
+
תהי <math>A\in M_n (\mathbb{F})</math>. אומרים ש-<math>\lambda\in\mathbb{F}</math> הוא ערך עצמי (ע"ע) של <math>A</math> אם קיים וקטור <math>0\neq v\in\mathbb{F}^n</math> שעבורו <math>Av=\lambda v</math>. הוקטור <math>v</math> נקרא וקטור עצמי (ו"ע) של <math>A</math> הקשור ל-<math>\lambda</math>.
  
  
 
'''הגדרה:'''
 
'''הגדרה:'''
  
אוסף כל הערכים העצמיים של <math>A</math> נקרא הספקטרום של <math>A</math>, ומסומן <math>spec(A)</math>.
+
אוסף כל הע"ע של <math>A</math> נקרא הספקטרום של <math>A</math>, ומסומן <math>spec(A)</math>.
  
 
''הערה:''
 
''הערה:''
שורה 38: שורה 38:
  
  
'''דוגמות למציאת ע"ע:'''
+
'''דוגמה למציאת ע"ע:'''
  
''1. <math>A=I_n</math>.''
+
'' <math>A=I_n</math>.''
  
 
שיטה ראשונה: <math>I_n v=\lambda v</math> <math>\Leftarrow</math> <math>v=\lambda v</math> <math>\Leftarrow</math> <math>\lambda=1</math> <math>\Leftarrow</math> <math>spec(A)={1}</math>.
 
שיטה ראשונה: <math>I_n v=\lambda v</math> <math>\Leftarrow</math> <math>v=\lambda v</math> <math>\Leftarrow</math> <math>\lambda=1</math> <math>\Leftarrow</math> <math>spec(A)={1}</math>.
שורה 50: שורה 50:
 
0 &  & \lambda-1
 
0 &  & \lambda-1
 
\end{pmatrix}</math>, כלומר <math>det(\lambda I_n-I_n)=(\lambda-1)^n</math>, ומכאן <math>(\lambda-1)^n=0</math> <math>\Leftrightarrow</math> <math>\lambda=1</math>.
 
\end{pmatrix}</math>, כלומר <math>det(\lambda I_n-I_n)=(\lambda-1)^n</math>, ומכאן <math>(\lambda-1)^n=0</math> <math>\Leftrightarrow</math> <math>\lambda=1</math>.
 +
 +
 +
'''הגדרה:'''
 +
 +
יהי <math>T:V\rightarrow V</math> אופרטור לינארי. אומרים ש-<math>\lambda\in\mathbb{F}</math> הוא ע"ע של <math>T</math> אם קיים וקטור <math>0\neq v\in\mathbb{F}^n</math> שעבורו <math>Tv=T(v)=\lambda v</math>. הוקטור <math>v</math> נקרא ו"ע של <math>T</math> הקשור ל-<math>\lambda</math>.

גרסה מ־10:20, 5 בינואר 2013

חזרה לסיכום הקורס: לינארית 2 (סמסטר א תשעג)


הערה: בסיכום זה, גם אם לא יצויין בכל מקום, V הוא מרחב וקטורי מעל השדה \mathbb{F}, וכן dim V=n. בנוסף, A\in M_n (\mathbb{F}).


הגדרה:

העתקה לינארית T:V\rightarrow V (ממרחב לעצמו) תיקרא אופרטור לינארי.


הגדרה:

תהי A\in M_n (\mathbb{F}). אומרים ש-\lambda\in\mathbb{F} הוא ערך עצמי (ע"ע) של A אם קיים וקטור 0\neq v\in\mathbb{F}^n שעבורו Av=\lambda v. הוקטור v נקרא וקטור עצמי (ו"ע) של A הקשור ל-\lambda.


הגדרה:

אוסף כל הע"ע של A נקרא הספקטרום של A, ומסומן spec(A).

הערה: יכול להיות המצב spec(A)=\varnothing.


משפט:

\lambda=0 הוא ע"ע של A אם ורק אם A אינה הפיכה.

הערה: A אינה הפיכה אם ורק אם det(A)=0.


משפט:

\lambda\in\mathbb{F} הוא ע"ע של מטריצה A\in M_n (\mathbb{F}) אם ורק אם det(\lambda I-A)=0.


דוגמה למציאת ע"ע:

A=I_n.

שיטה ראשונה: I_n v=\lambda v \Leftarrow v=\lambda v \Leftarrow \lambda=1 \Leftarrow spec(A)={1}.

שיטה שנייה: לפי המשפט. \lambda I_n-I_n=\begin{pmatrix}
\lambda-1 &  &0 \\ 
 & \ddots  & \\ 
0 &  & \lambda-1
\end{pmatrix}, כלומר det(\lambda I_n-I_n)=(\lambda-1)^n, ומכאן (\lambda-1)^n=0 \Leftrightarrow \lambda=1.


הגדרה:

יהי T:V\rightarrow V אופרטור לינארי. אומרים ש-\lambda\in\mathbb{F} הוא ע"ע של T אם קיים וקטור 0\neq v\in\mathbb{F}^n שעבורו Tv=T(v)=\lambda v. הוקטור v נקרא ו"ע של T הקשור ל-\lambda.