הבדלים בין גרסאות בדף "פתרון לינארית 2, אונ' עברית, תשס"ד, מועד א, שאלה 11"

מתוך Math-Wiki
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
(יצירת דף עם התוכן "<math>A=\begin{pmatrix} 5 & 0 & 0 &0 \\ 1& 4 & 0 & 0\\ 2& 3& 3 &0 \\ 4 & 5 &6 & 3 \end{pmatrix} </math> נמצא פ"א:")
 
 
(3 גרסאות ביניים של אותו משתמש אינן מוצגות)
שורה 7: שורה 7:
 
</math>
 
</math>
  
נמצא פ"א:
+
נמצא פ"א:<math>
 +
p_A(x)=|xI-A|=\begin{vmatrix}
 +
x-5 & 0 & 0 &0 \\
 +
-1& x-4 & 0 & 0\\
 +
-2& -3&x- 3 &0 \\
 +
-4 & -5 &-6  &x- 3
 +
\end{vmatrix}=(x-5)(x-4)(x-3)^2
 +
</math>
 +
 
 +
שכן דטר' של מטר' משולשית שווה למכפלת איברי האלכסון הראשי.
 +
 
 +
הפ"א מתפרק לגורמים לינאריים, ולכן צורת ז'ורדן של A קיימת בהכרח.
 +
 
 +
כעת, נמצא את הפולינום המינימלי.
 +
 
 +
נציב את A לפול': <math>(x-5)(x-4)(x-3)</math>, ונקבל: <math>(A-5I)(A-4I)(A-3I)=\begin{pmatrix}
 +
0 & 0 & 0 &0 \\
 +
1& -1 & 0 & 0\\
 +
2& 3& -2 &0 \\
 +
4 & 5 &6  & -2
 +
\end{pmatrix}\cdot \begin{pmatrix}
 +
1 & 0 & 0 &0 \\
 +
1& 0 & 0 & 0\\
 +
2& 3& -1 &0 \\
 +
4 & 5 &6  & -1
 +
\end{pmatrix}\cdot \begin{pmatrix}
 +
2 & 0 & 0 &0 \\
 +
1& 1 & 0 & 0\\
 +
2& 3& 0 &0 \\
 +
4 & 5 &6  & 0
 +
\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}
 +
0 &  0& 0 & 0\\
 +
0 &  0& 0 & 0\\
 +
0 &  0& 0 & 0\\
 +
6& -36 &  12& 0
 +
\end{pmatrix}</math>
 +
שונה ממטריצת אפסים. לכן הפ"מ חייב להיות שווה לפ"א.
 +
 
 +
זה מספיק כדי לקבוע לנו חד-משמעית (עד כדי שינוי סדר הבלוקים) את צורת ז'ורדן של A:
 +
 
 +
<math>\begin{pmatrix}
 +
J_1(5) &  & \\
 +
& J_1(4) & \\
 +
&  & J_2(3)
 +
\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}
 +
J_1(5) &  & \\
 +
& J_1(4) & \\
 +
&  & J_2(3)
 +
\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}
 +
5&  &  & \\
 +
& 4 &  & \\
 +
&  &3  &1 \\
 +
&  &0  &3
 +
\end{pmatrix}</math>
 +
 
 +
(המקומות הריקים הם אפסים.)

גרסה אחרונה מ־15:22, 29 בדצמבר 2011

A=\begin{pmatrix}
5 & 0 & 0 &0 \\ 
 1& 4 & 0 & 0\\ 
 2& 3& 3 &0 \\ 
4 & 5 &6  & 3
\end{pmatrix}

נמצא פ"א:
p_A(x)=|xI-A|=\begin{vmatrix}
x-5 & 0 & 0 &0 \\ 
-1& x-4 & 0 & 0\\ 
 -2& -3&x- 3 &0 \\ 
-4 & -5 &-6  &x- 3
\end{vmatrix}=(x-5)(x-4)(x-3)^2

שכן דטר' של מטר' משולשית שווה למכפלת איברי האלכסון הראשי.

הפ"א מתפרק לגורמים לינאריים, ולכן צורת ז'ורדן של A קיימת בהכרח.

כעת, נמצא את הפולינום המינימלי.

נציב את A לפול': (x-5)(x-4)(x-3), ונקבל: (A-5I)(A-4I)(A-3I)=\begin{pmatrix}
0 & 0 & 0 &0 \\ 
 1& -1 & 0 & 0\\ 
 2& 3& -2 &0 \\ 
4 & 5 &6  & -2
\end{pmatrix}\cdot \begin{pmatrix}
1 & 0 & 0 &0 \\ 
 1& 0 & 0 & 0\\ 
 2& 3& -1 &0 \\ 
4 & 5 &6  & -1
\end{pmatrix}\cdot \begin{pmatrix}
2 & 0 & 0 &0 \\ 
 1& 1 & 0 & 0\\ 
 2& 3& 0 &0 \\ 
4 & 5 &6  & 0
\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}
0 &  0& 0 & 0\\ 
0 &  0& 0 & 0\\ 
0 &  0& 0 & 0\\ 
6& -36 &  12& 0
\end{pmatrix} שונה ממטריצת אפסים. לכן הפ"מ חייב להיות שווה לפ"א.

זה מספיק כדי לקבוע לנו חד-משמעית (עד כדי שינוי סדר הבלוקים) את צורת ז'ורדן של A:

\begin{pmatrix}
J_1(5) &  & \\ 
 & J_1(4) & \\ 
 &  & J_2(3)
\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}
J_1(5) &  & \\ 
 & J_1(4) & \\ 
 &  & J_2(3)
\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}
 5&  &  & \\ 
 & 4 &  & \\ 
 &  &3  &1 \\ 
 &  &0  &3 
\end{pmatrix}

(המקומות הריקים הם אפסים.)