Úprava poznámek z LAA

This commit is contained in:
Filip Znachor 2023-01-02 21:35:12 +01:00
parent eae97e35a9
commit 54e9ec1c3e
6 changed files with 23 additions and 17 deletions

View file

@ -29,9 +29,9 @@
### Inercie kvadratické formy ### Inercie kvadratické formy
- Nechť $\kappa(\vec{x}) = \vec{x}^{T}A\vec{x}$ je kvadratická forma, **A** reálná symetrická matice. Označme - Nechť $\kappa(\vec{x}) = \vec{x}^{T}A\vec{x}$ je kvadratická forma, **A** reálná symetrická matice. Označme
- $k$ - počet kladných čísel **A** (vč. násobností); - $k$ - počet kladných vlastních čísel matice **A** (vč. násobností);
- $z$ - počet záporných čísel **A**; - $z$ - počet záporných vlastních čísel matice **A**;
- $d$ - počet nulových čísel **A**. - $d$ - počet nulových vlastních čísel matice **A**.
- Trojici čísel ($k$, $z$, $d$) nazýváme **inercií kvadratické formy**. - Trojici čísel ($k$, $z$, $d$) nazýváme **inercií kvadratické formy**.
- značíme $in(\kappa) = (k, z, d)$ - značíme $in(\kappa) = (k, z, d)$
@ -51,7 +51,7 @@
- Nechť $A = [a_{ij}]$ je reálná symetrická matice řádu $n$ a $A_k$ je její podmatice obsahující prvky $a_{11}, a_{12}, \dots, a_{kk}$. Potom číslo $\det(A_k)$ nazveme **hlavním minorem matice** $A$ **řádu** $k$ a značí se $\Delta _{k}$. - Nechť $A = [a_{ij}]$ je reálná symetrická matice řádu $n$ a $A_k$ je její podmatice obsahující prvky $a_{11}, a_{12}, \dots, a_{kk}$. Potom číslo $\det(A_k)$ nazveme **hlavním minorem matice** $A$ **řádu** $k$ a značí se $\Delta _{k}$.
### Definitnost kvadratické formy (Sylvestorovo kriterium) ### Definitnost kvadratické formy (Sylvesterovo kriterium)
- Nechť **A** je reálná symetrická matice řádu $n$ s hlavními minory $\Delta _{1}, \Delta _{2}, \dots, \Delta _{n} \neq 0$. - Nechť **A** je reálná symetrická matice řádu $n$ s hlavními minory $\Delta _{1}, \Delta _{2}, \dots, \Delta _{n} \neq 0$.
- Kvadratická forma $\kappa(\vec{x}) = \vec{x}^{T}A\vec{x}$ je **pozitivně definitní**, jestliže $\Delta _{i} > 0$ pro každé i z $\{1, 2, \dots, n\}$. - Kvadratická forma $\kappa(\vec{x}) = \vec{x}^{T}A\vec{x}$ je **pozitivně definitní**, jestliže $\Delta _{i} > 0$ pro každé i z $\{1, 2, \dots, n\}$.

View file

@ -69,7 +69,8 @@ Maticí **typu m/n** nazveme soubor (tabulku) m x n prvků (čísel) $a_{ij}$ za
- vynásobíme všechny členy konstantou - vynásobíme všechny členy konstantou
- **Násobení dvou matic** - **Násobení dvou matic**
- nekomutativní - nekomutativní
- matice $A_{m/\underline{n}}$ a $B_{\underline{n}/p}$ - pouze když násobíme matici $A_{m/\underline{n}}$ maticí $B_{\underline{n}/p}$
- výsledná matice bude $C_{m/p}$
### Pivot ### Pivot

View file

@ -12,7 +12,7 @@ Příklady:
Vektorový prostor V nad tělesem K: Vektorový prostor V nad tělesem K:
- sčítání: $V + V \to V$ - sčítání: $V + V \to V$
- násobení: $K \times V \to V$ - násobení: $K \cdot V \to V$
| typ | pro všechna | platí | | typ | pro všechna | platí |
| --- | ------------------------------------------------- | --------------------------------------------------------------- | | --- | ------------------------------------------------- | --------------------------------------------------------------- |
@ -20,10 +20,10 @@ Vektorový prostor V nad tělesem K:
| S | $\forall \vec{u}, \vec{v}, \vec{w} \in V$ | $\vec{u} + (\vec{v} + \vec{w}) = (\vec{u} + \vec{v}) + \vec{w}$ | | S | $\forall \vec{u}, \vec{v}, \vec{w} \in V$ | $\vec{u} + (\vec{v} + \vec{w}) = (\vec{u} + \vec{v}) + \vec{w}$ |
| S | $\exists \vec{o} \in V : \forall \vec{u} \in V$ | $\vec{u} + \vec{o} = \vec{u}$ | | S | $\exists \vec{o} \in V : \forall \vec{u} \in V$ | $\vec{u} + \vec{o} = \vec{u}$ |
| S | $\forall \vec{u} \in V \ \ \exists \vec{v} \in V$ | $\vec{u} + \vec{v} = \vec{o}$ | | S | $\forall \vec{u} \in V \ \ \exists \vec{v} \in V$ | $\vec{u} + \vec{v} = \vec{o}$ |
| N | $\forall \vec{u} \in V, \forall a, b \in K$ | $a \times (b \times \vec{u}) = (a \times b) \times \vec{u}$ | | N | $\forall \vec{u} \in V, \forall a, b \in K$ | $a \cdot (b \cdot \vec{u}) = (a \cdot b) \cdot \vec{u}$ |
| N | $\forall \vec{u} \in V$ | $1 \times \vec{u} = \vec{u}$ | | N | $\forall \vec{u} \in V$ | $1 \cdot \vec{u} = \vec{u}$ |
| D | $\forall \vec{u} \in V, \forall a, b \in K$ | $(a + b) \times \vec{u} = a\vec{u} + b\vec{u}$ | | D | $\forall \vec{u} \in V, \forall a, b \in K$ | $(a + b) \cdot \vec{u} = a\vec{u} + b\vec{u}$ |
| D | $\forall \vec{u}, \vec{v} \in V, \forall a \in K$ | $a \times (\vec{u} + \vec{v}) = a\vec{u} + a\vec{v}$ | | D | $\forall \vec{u}, \vec{v} \in V, \forall a \in K$ | $a \cdot (\vec{u} + \vec{v}) = a\vec{u} + a\vec{v}$ |
### Podprostor ### Podprostor

View file

@ -6,6 +6,8 @@
Nazývá se také **homomorfizmus**. Nazývá se také **homomorfizmus**.
$\dim(Ker \space \mathbb L) + \dim(Im \space \mathbb L) = \dim(U)$
### Ověření linearity zobrazení ### Ověření linearity zobrazení
- zkontrolovat, že platí - zkontrolovat, že platí
@ -16,7 +18,7 @@ Nazývá se také **homomorfizmus**.
- všechny LK vektorů před zobrazením, které se po zobrazení rovnají 0 - všechny LK vektorů před zobrazením, které se po zobrazení rovnají 0
- zjištění přes zjištění LK - zjištění přes zjištění LK
- $Ker \space \mathbb{L} = \{ \mathbb{L}(V) = 0 \}$ - $Ker \space \mathbb{L} = \{ \forall \vec x \in U; \mathbb L (\vec x) = 0 \}$
- zápis: $Ker \space \mathbb{L} = \langle \vec{u}; \vec{v} \rangle$ - zápis: $Ker \space \mathbb{L} = \langle \vec{u}; \vec{v} \rangle$
Zapíšu zobrazení do matice, po provedení GJEM zjistím, které prvky se zobrazí na nulový vektor (tedy si vyjádřím např. $a, b, c$). Zapíšu zobrazení do matice, po provedení GJEM zjistím, které prvky se zobrazí na nulový vektor (tedy si vyjádřím např. $a, b, c$).
@ -24,6 +26,7 @@ Zapíšu zobrazení do matice, po provedení GJEM zjistím, které prvky se zobr
### Obraz ### Obraz
- všechny LK vektorů po zobrazení - všechny LK vektorů po zobrazení
- $Im \space \mathbb{L} = \{ \vec y \in V; \exists \vec x U, \mathbb{L}(\vec x) = \vec y \}$
- zápis: $Im \space \mathbb{L} = \langle \vec{u}; \vec{v} \rangle$ - zápis: $Im \space \mathbb{L} = \langle \vec{u}; \vec{v} \rangle$
Vypočítám jej opět zapsáním zobrazení do matice a provedením GJEM. Obrazem je poté LN množina vektorů (podobné jako u báze). Vypočítám jej opět zapsáním zobrazení do matice a provedením GJEM. Obrazem je poté LN množina vektorů (podobné jako u báze).
@ -39,7 +42,9 @@ Každý prvek z prostoru $U$ se zobrazí přesně na jeden prvek z prostoru $V$.
### Izomorfní zobrazení ### Izomorfní zobrazení
Lineární zobrazení je **izomorfizmem**, pokud je **prosté** a zároveň $\dim(Im \space \mathbb{L}) = \dim(V)$. Lineární zobrazení je **izomorfizmem**, pokud je **prosté** a dimenze jeho obrazu je stejná jako dimenze prostoru V.
- platí $\dim(Ker \space \mathbb{L}) = \{\vec{o}_{U}\}$ a $\dim(Im \space \mathbb{L}) = \dim(V)$
- $\dim(U) = \dim(V)$
## Matice lineárního zobrazení ## Matice lineárního zobrazení

View file

@ -52,7 +52,7 @@ Matice $A$ a $B$ jsou podobné, jestli existuje matice $T$ taková, aby platilo
- $TAT^{-1} = B$ - $TAT^{-1} = B$
- každá matice je podobná sama sobě ($T$ by byla jednotková matice $I$) - každá matice je podobná sama sobě ($T$ by byla jednotková matice $I$)
Pokud jsou matice A a B podobné, mají stejné charakteristické polynomy i spektra. Pokud jsou matice A a B podobné, mají **stejné charakteristické polynomy i spektra**.
#### Diagonalizace #### Diagonalizace

View file

@ -13,12 +13,12 @@ se nazývá **skalární součin**.
Skalární součin se vypočítá součinem prvků na stejných pozicí ve vektoru a jejich sečtením. Skalární součin se vypočítá součinem prvků na stejných pozicí ve vektoru a jejich sečtením.
- např. v $\mathbb{R}^3 : (\vec{x}, \vec{y}) = x_{1}y_{1} + x_{2}y_{2} + x_{3}y_{3}$ - např. v $\mathbb{R}^3 : (\vec{x}, \vec{y}) = x_{1}y_{1} + x_{2}y_{2} + x_{3}y_{3}$
#### Skalární součin v prostorech nad $\mathbb{C}$ #### Skalární součin v prostorech nad C
Nechť $U$ je lineární vektorový prostor nad $C$. Zobrazení $(\vec{x}, \vec{y}) : U \times U \to \mathbb{C}$ splňující vlastnosti Nechť $U$ je lineární vektorový prostor nad $\mathbb{C}$. Zobrazení $(\vec{x}, \vec{y}) : U \times U \to \mathbb{C}$ splňující vlastnosti
1. $(\vec{x}, \vec{x}) \geq 0$ pro každé $\vec{x} \in U; (\vec{x}, \vec{x}) = 0$, právě když $\vec{x} = \vec{o}$, 1. $(\vec{x}, \vec{x}) \geq 0$ pro každé $\vec{x} \in U; (\vec{x}, \vec{x}) = 0$, právě když $\vec{x} = \vec{o}$,
2. $(\vec{x}, \vec{y}) = \overline{(\vec{y}, \vec{x})} \space \forall \vec{x}, \vec{y} \in U$, 2. $(\vec{x}, \vec{y}) = \overline{(\vec{y}, \vec{x})} \space \forall \vec{x}, \vec{y} \in U$,
3. $(k\vec{x}, \vec{y}) = k(\vec{x}, \vec{y}) \space \forall \vec{x}, \vec{y} \in U$ a $\forall k \in \mathbb{C}$ 3. $(k\vec{x}, \vec{y}) = k(\vec{x}, \vec{y}) \space \forall \vec{x}, \vec{y} \in U$ a $\forall k \in \mathbb{C}$,
4. $(\vec{x} + \vec{y}, \vec{z}) = (\vec{x}, \vec{z}) + (\vec{y}, \vec{z}) \space \forall \vec{x}, \vec{y}, \vec{z} \in U$, 4. $(\vec{x} + \vec{y}, \vec{z}) = (\vec{x}, \vec{z}) + (\vec{y}, \vec{z}) \space \forall \vec{x}, \vec{y}, \vec{z} \in U$,
se nazývá **skalární součin**. L.V.P. se skalárním součinem se nazývá **Unitární prostor**. se nazývá **skalární součin**. L.V.P. se skalárním součinem se nazývá **Unitární prostor**.
@ -165,7 +165,7 @@ Je-li $V$ podprostorem prostoru $U$ a $\vec{x} \notin V$, potom existuje právě
- Pro každý vektor $\vec{y} \in V$ platí $\Vert \vec{x} - \vec{y} \Vert \geq \Vert \vec{x} - \overline{\vec{x}} \Vert$ a rovnost nastává, právě když $\vec{y} = \overline{\vec{x}}$. - Pro každý vektor $\vec{y} \in V$ platí $\Vert \vec{x} - \vec{y} \Vert \geq \Vert \vec{x} - \overline{\vec{x}} \Vert$ a rovnost nastává, právě když $\vec{y} = \overline{\vec{x}}$.
**Postup**: **Postup**:
1. Potřebujeme prvky báze $\vec{b}_{i}$ prostoru, do kterého děláme prmět a prvek $\vec{z}$, jehož průmět budeme zjišťovat. 1. Potřebujeme prvky báze $\vec{b}_{i}$ prostoru, do kterého děláme průmět a prvek $\vec{z}$, jehož průmět budeme zjišťovat.
2. Pomocí vzorečku $(\vec{b_{1}}, \vec{b_{i}}) + (\vec{b_{2}}, \vec{b_{i}}) + \dots + (\vec{b_{i}}, \vec{b_{i}}) = (\vec{z}, \vec{b_{i}})$ vytvoříme Gramovu matici. 2. Pomocí vzorečku $(\vec{b_{1}}, \vec{b_{i}}) + (\vec{b_{2}}, \vec{b_{i}}) + \dots + (\vec{b_{i}}, \vec{b_{i}}) = (\vec{z}, \vec{b_{i}})$ vytvoříme Gramovu matici.
3. Pomocí GJEM vyřešíme levou část matice, abychom zde získali jednotkovou matici. 3. Pomocí GJEM vyřešíme levou část matice, abychom zde získali jednotkovou matici.
4. Výsledkem je vektor v pravé části matice. 4. Výsledkem je vektor v pravé části matice.