Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1060963_B9CC3_zinenko_s_n_lineinaya_algebra

.pdf
Скачиваний:
18
Добавлен:
23.02.2015
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

№ 7.3.

Для квадратных матриц размера n вводятся определения, аналогичные операторным. Матрица I называется единичной, если

 

 

 

 

 

 

1 ... 0 ... 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A I =I A=A,

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1,

i = j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I =

0 ...

 

... 0

= δ

,

где δ

i j

- символ Кронекера.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i j

 

 

 

 

0, i ≠ j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 ... 0 ... 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Матрицы

A и

B называются обратными друг к другу, если

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A B = B A = I B = A −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Очевидно, единичному оператору в любом базисе {e }

отвечает единичная матрица

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{e}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I →I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а паре взаимно обратных операторов взаимно обратные матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B = A−1

 

 

{e

}

 

{e}

 

B = A −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A →A, B→B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Взаимно обратным операторам D =

d

и D−1 =J= ∫x

в Pnλ

(λ > 0) в “родном” базисе {

xk

}

dx

k!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отвечают матрицы ( № 6.2. ), как нетрудно проверить (?!), взаимно обратные

−λ

 

 

 

 

+λ

 

1

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+λ

 

−λ

 

+λ

 

 

 

 

 

 

−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−1

 

−2

 

−3

 

−4

 

 

{e}

 

 

 

 

+λ−1

1

0

 

 

 

 

 

{e}

 

 

 

 

 

 

+λ−1

−λ−2

+λ−3

 

 

 

 

 

+λ−1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+λ−1

−λ−2

 

 

D→D

=

 

 

 

 

 

 

J →J

λ

=

 

 

 

 

λ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+λ−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+λ−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Замечание. В n −мерном пространстве полиномов Pn = Pn0 (λ = 0) дифференциальному

оператору D =

d

в “родном” базисе

{

xk

}

отвечает вырожденная матрица “сдвига вверх”

dx

k!

 

 

 

 

0

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{e}

 

 

 

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

 

 

 

D→D0 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Замечание. Матрицы

Dλ и Jλ

можно выразить через сдвиг

D0 .

Учитывая, что

 

 

 

 

 

 

D0

2 , D03, ... , D0n−1

 

 

 

 

 

 

 

- матрицы “сдвига вверх” на 2 , 3 , … , (n −1)

компонент, так что D0n =D0n+1 =...=0 , получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

n−1

Dλ =(λI +D0 ) Jλ =Dλ−1=(λI +D0 )−1=λ−1 (I +λ−1D0 )−1=λ−1 ∑(−λ−1D0 )k =∑(−1)k λ−k−1D0k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k=0

 

 

 

 

k=0

Сравнить! с действием операторов D и J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ

 

λ x

 

 

d

 

 

λ

 

λ x n−1

 

k

 

−k −1 d k

Dp

 

= e

 

(λp(x)

+

 

p(x)),

J p

 

= e

∑(−1)

 

λ

 

 

p(x)

 

 

dx

 

 

dxk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k =0

 

 

 

 

 

 

41

№ 7.4.

Из формул разложения определителя по элементам

i ой строки

j го столбца

n

n

∑ai k Aj k =det A δ i j

∑ak j Ak i =det A δ j i

k=1

k=1

следует, что если det A≠0 , то существует обратная матрица, равная

A −1 = det1 A A′

где A′ транспонированная матрица алгебраических дополнений:

 

 

a11

... a1 j

... a1n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A =

 

ai1

... a i j

... ai n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

... a

 

... a

 

 

 

n 1

n j

n n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

... A

 

... A

 

 

 

 

 

 

11

 

1 j

 

1n

 

 

 

 

=

 

A

... A

i j

... A

n

 

 

A

 

 

i1

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

... A

 

... A

 

 

 

 

 

 

n 1

 

n j

 

n n

 

 

 

 

 

 

 

A11 ... Ai1 ... An 1 A′ = A1 j ... Ai j ... An jA1n ... Ai n ... An n

 

1 1 −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1 −1 −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

= −1 −2 3

 

 

A −1 = −1 −2 3

 

 

= ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 2 −4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 2 −4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построим матрицу алгебраических дополнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

–

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−2 3

 

 

−1

 

3

 

 

 

 

−1 −2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 −4

 

 

 

3

 

 

−4

 

 

 

 

3 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 −1

 

 

 

 

 

1

 

 

−1

 

 

 

 

 

1 ±1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 5 4

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

=

–

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

–

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

±2

−1 1

 

 

 

A′ =

5

−

1

−

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

±2 −4

 

±3

 

 

−4

 

 

 

 

±3 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

1

−1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

−2 −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

±1 −1

 

 

 

 

1

 

 

−1

 

 

 

 

1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

–

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−2 3

 

−1

 

3

 

 

 

 

−1 −2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Далее найдем определитель данной матрицы (одновременно сделав проверку)

 

 

1 1 −1 2

 

2 1 3 0 0

1 0 0

det A = 3

A A′

= −1 −2

3

 

 

5

−1 −2

=

0

 

3

 

0

 

= 3

0 1 0

 

 

 

 

 

3 2

−4

 

 

4

 

1 −1

 

 

0 0 3

 

 

0 0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

1

 

 

 

2

 

 

2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

′

1

 

 

3

 

 

3

 

 

3

 

 

 

 

 

A

−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

=

 

A

= 3

 

5

−1 −2

 

=

± 3

−

3

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

det A

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

1

−1

 

 

4

 

 

1

 

−

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

42

№ 7.5.

Обратную матрицу A −1 можно рассматривать как решение X матричного уравнения

A X = I

A x

1

, ... , x

k

, ... , x

= e

1

, ... ,e

k

, ... ,e

 

 

Ax

= e

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

n

 

 

k

 

k

 

 

 

Следовательно, k ый

столбец

xk

матрицы X есть решение неоднородной системы с

матрицей коэффициентов A и правой частью ek

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Axk = ek

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решая полученные

системы

линейных

неоднородных

уравнений

методом

 

Гаусса

(полному), преобразуем матрицу

A

в

расширенных

матрицах систем A

 

e

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

единичную A~ I . Тогда правые части преобразуются в решения систем ek ~ xk . Следовательно, если построить объединенную расширенную матрицу

 

A

 

e

, ... ,e

 

, ... ,e

 

= A

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

1

 

k

 

n

 

 

 

 

и преобразовать методом

Гаусса

матрицу

A~ I

в единичную, то правая часть

I ~ X = A −1 преобразуется

в матричное решение:

 

 

 

 

 

A

 

I ~

 

I

 

A −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1−2 0 2

 

 

 

 

 

 

 

1−2 0 2

 

1 0 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = −2 5 1−5

 

A

 

I =

−2 5 1−5

 

0

1 0 0

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

−5 ±0 6

 

 

 

 

 

 

2 −5 ±0 6

 

0

0 1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0 1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0 1 2

 

 

 

0

0 0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 ±0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1−2 0 2

 

 

1 0

 

 

1 0

2 0

 

5

 

2 0 ±0

 

1 0

0 −2

 

5

0 −2

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1 1−1

2

1

±0 0

~

 

0

1

1−1

 

2

 

1±0 0

 

 

0

1 0 −2

 

2

0 −1

0

~

~

0

−1 0 2

 

−2

±0

 

1 0

±0

±0

1 1

 

0

±1 1 0 ~

±0

±0

1 1

 

0

1 1

0

 

0

0 1 2

 

±0

0

 

0 1

 

 

0

0

1 2

 

±0

 

0 0 1

 

 

0

0

0

1

 

0

−1 −1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 0

0

0

 

5

−2

−4 ±2

 

 

 

 

5 −2 −4 ±2

 

 

 

 

 

 

~

 

0

1 0

0

 

2

−2

−3 2

=

I

 

A −1 A −1

=

2 −2

−3 2

 

 

 

 

0

0

1 0

 

0

±2

 

 

 

 

 

 

0 ±2

2 −1

 

 

 

2 −1

 

 

 

 

 

 

0

0

0

1

 

±0

−1

−1 1

 

 

 

 

 

0 −1

−1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43

№ 7.6.

Если

y = A x

и det A ≠ 0 , так что A −1 , то

A x = y A −1 A x = A −1 y I x = A −1 y x = A −1 y

y1

y2y3y4

=

x1

−2x2

 

 

+ x4

 

=

x1

− x2

+

x

+ x4

 

=−2x

1

+4x

− x

 

 

 

2

 

3

4

 

=−2x1 +2x2 +2x3 + x4

y1

 

 

1−2

0

1 x1

 

 

 

y

 

=

 

1

−1 0

1 x

 

 

y = A x

y2

 

−2

4

1

−1 x2

 

y3

 

 

 

−2

2

2

1 x3

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

1−2 0 1

 

 

 

 

 

1−2 0 1

 

 

 

1 0 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A =

1 −1 0 1

A

 

I

=

 

1

−1±0 1

 

 

 

0 1 0 0

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−2 4 1−1

 

 

 

 

−2 4 1

−1

 

 

 

0 0 1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

−2 2 2 1

 

 

 

 

 

−2 2 2 1

 

 

 

0 0 0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1−2 0 1

 

1 0 0 ±0

 

 

1 0 0

1

 

 

 

−1 2 0 ±0

 

1 0 0 1

 

−1 2 0 0

 

 

 

 

 

 

 

0 1 0 0

 

 

−1 1±0 0

~

 

0

1 0

0

 

 

 

−1 1±0 0

~

0 1±0 0

 

−1 1 0 0

~

0 0 1 1

 

2 ±0 1 0

±0

±0 1 1

 

 

2 ±0 1 0

±0 ±0 1 1

 

2 0 1 0 ~

 

0 −2 2 3

 

±2 0 0 1

 

 

0

0 2

3

 

 

 

0 2 0 1

 

0 0 0

1

 

−4 2 −2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 0 0

0

 

 

 

3 0 2 −1

 

 

 

 

 

 

 

3 0 2 −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

0

1 0

0

 

 

 

−1 1±0 0

=

I

 

A −1 A −1 =

−1 1 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0 1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 −2 3 −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 −2 3 −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0 0

1

 

 

 

−4 2 −2 1

 

 

 

 

 

 

−4 2 −2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

3 0

2 −1 y1

 

 

x1 = 3y1

 

 

+2 y3 − y4

 

−1

 

 

 

 

x

= −y

1

+ y

2

 

 

x = A

y

 

x

 

=

 

−1 1 0

0 y

 

 

 

2

 

 

 

 

 

x2

 

 

6

−2

3

−1 y2

 

x3

= 6 y1

−2 y2 + 3y3 − y4

 

 

 

 

x3

 

 

−4

2

−2

1 y3

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

=−4 y

 

+2 y

 

−2 y + y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

1

2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

3

Замечание. По существу решена задача нахождения для линейной вектор-функции с n компонентами от n неизвестных

y = f ( x)

обратной вектор-функции

x = f [ −1 ] ( y)

44

№ 7.7.

Решениями матричных уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

A X = C ,

 

Y B = C ,

A Z B = C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при условии невырожденности матриц A и B , являются матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X = A −1 C ,

Y = C B −1 ,

Z = A −1 C B −1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

3 5

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 4 X

 

=

 

2 1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X =

1 2

−1

 

3 5 0

 

1 2

−1

 

1

 

 

4 −2

 

1 4 −2

 

 

 

 

 

 

 

±3 4

 

 

±2 1 ±0

±3 4

=

14 −2 3 −3 1 =−

=

 

 

 

 

 

 

=

2 −3 1

 

 

 

 

 

 

=−1 4 −2

3 ±5 0

= −1 8 ±18 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 −3 1

 

2 1 0

2 −7 −14 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2

 

 

 

1 −2

 

 

1 −2

1 2

 

−1

= −1

1 −2

4 −2

 

= − 1

10 −4

 

Y

 

=

 

3 5

 

Y =

 

3 5

 

 

 

3 5

 

−3 −1

 

 

 

3 4

 

 

 

 

0 0

 

 

 

 

0 0

 

 

3 4

 

 

2

 

0 0

 

−3 1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0

 

 

1 0

 

 

 

1 −2

 

1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 1 Z

 

 

 

0 1

=

0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z =

1 0

−1

 

1 0 1 −2

−1

 

 

1 0 −1

=

1 0

1 −2 −1

=

1 +2

 

=

3 1

 

0 1 0 1

=

 

+3 1

 

 

−3 1 ,

0 1

 

0 1

 

 

1 0

 

 

 

1 0 1 +2

 

 

1 0 1 +2 1 +2

 

 

 

 

 

 

 

 

=

−3 1

 

 

 

0 1

0 1

 

=

−3 1 0 1 = −3 −5

 

 

 

 

 

 

 

 

Замечание. Обратим внимание, как просто строится обратная матрица к “треугольной” (особенно, если на диагонали стоят единицы, гарантирующие невырожденность матрицы, и, в частности, определитель равный единице). Обратная матрица также “треугольная”. В то же время произведение двух “разно-треугольных” матриц есть некоторая произвольная, но с определителем равным единице.

 

 

1 a b

 

 

1 a b −1

 

1 −a ac −b

A =

0

1 c

A−1 =

0

1 c

=

0

1 −c

 

 

 

0

0

1

 

 

 

0

0 1

 

 

 

0

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′

 

 

1

0

0

 

 

′

 

− 1

 

 

 

 

′

 

 

1

0

0

=

 

a 1 0

 

 

 

 

=

 

A

−1

=

 

−a

1 0

 

A

 

 

(

A

)

 

(

 

)

 

 

 

 

b c 1

 

 

 

 

 

 

 

ac −b −c 1

45

8. МАТРИЦА ПЕРЕХОДА К НОВОМУ БАЗИСУ.

ОБРАТНЫЙ ОПЕРАТОР

№ 8.1.

Построить

 

матрицу перехода

Τ

от

 

старого базиса { e }

 

к новому {

e }

в

пространстве

Pn

и

матрицу перехода

T от нового базиса

{ e }

 

к старому

{ e }.

Проверить, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T =T −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{e } ={x 0 , ... , xi −1,

... ,

xn −1 },

 

 

{e }={(x − x0 )0 , ... ,(x − x0 )j −1 , ... ,(x − x0 )n −1 }

{e } ={x0 , ... ,

xi −1,

... ,

xn −1 },

 

 

 

{e }={

 

x 0

,

... ,

 

x j −1

 

,

... ,

xn −1

 

 

}

 

 

 

 

 

0!

( j −1)!

(n −1)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ 8.2.

Найти

непосредственно

координаты

x , x

вектора

p Pn

 

в старом и новом

базисах ( № 8.1. ). Проверить справедливость формул

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x = T x,

x = T x = T −1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ 8.3.

Найти непосредственно матрицы D , D дифференциального оператора D =

d

 

dx

в старом и новом базисах ( № 8.1. ). Проверить справедливость формул

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D =T D T −1,

 

 

D =T D T −1 =T −1 D T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ 8.4.

Показать, что система векторов {

f } ={

f1, ... , f j ,

... ,

fn } Rn

образует

базис.

Найти матрицу перехода Τ от старого (канонического)

базиса {e }

к новому

{

f }.

Показать, что матрица перехода T от нового базиса {

f } к старому {e }

равна T =T −1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

0

 

 

−2

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f1 =

 

2

,

f2 =

1

,

f3 =

 

2

,

 

f4 =

 

0

R4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−1

 

 

 

0

 

 

−1

 

 

 

−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

−2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−1

 

 

 

 

1

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f1 =

2

,

f2 =

 

−3

,

f3 =

2

,

 

f4 =

1

R4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

−4

 

 

3

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

−1

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46

Теория

Пусть

{e } ={e1, ... , ei ,

... , en } ,

{e } ={ e1,

... , e j , ... , en } старый и

новый

базисы

пространства En .

Разлагая новый базис { e }

по старому { e }, составим из столбцов

координат t

j

векторов e

j

матрицу T = t

1

, ... , t

j

, ... , t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ1 j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

...

 

 

...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ11

τ1 j

τ1n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{e}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e j

=τ

 

+

 

τ

i j ei

+ +τ

n j en

→

 

τ

 

=

t j

 

T

=

=

 

τ

i1

...

τ

i j

 

...

τ

i n

 

 

1 j e1 ...+

 

...

 

 

 

i j

 

 

 

 

t1, ... , t j , ... , tn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τn 1

...

τn j

 

...

τn n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

называемую матрицей перехода от старого базиса к новому

{e }

T

 

}.

 

 

 

 

 

 

→{e

 

T

 

 

 

Аналогично строится матрица перехода T

от нового базиса к старому

 

 

 

 

 

{e }→{e }

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ1i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

...

 

...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ11

τ1i

τ1n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{e}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

=τ

e

+

τ

 

e

 

+ +τ

 

e

 

→

 

τ

j i

=

t

 

 

T

=

t

 

, ... , t

, ... , t

=

τ

j1

...

τ

j i

...

τ

j n

i

 

 

...+

 

j i

j

...

n i

n

 

 

 

 

i

 

 

1

n

 

 

 

 

 

 

 

1i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τn i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τn 1

...

τn i

...

τn n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Матрицы Τ ,

 

T

 

связаны равенством:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

n

 

 

 

n

 

 

 

n

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e j =∑τk j ek =∑τk j (

∑τi k ei

)=∑(∑τi k τk j )ei =∑δi j ei

 

∑τi k

τk j =δi j

 

 

T T =I

 

 

 

k=1

 

 

k=1

 

 

i=1

 

 

 

i=1 k=1

 

 

 

 

 

 

i=1

 

 

 

k=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

n

τk i (

 

n

 

 

 

n

 

(

n

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j k

 

k i

 

 

 

j i

 

T T = I

 

 

 

∑

τk i

∑

∑

τ j k e j

∑

∑

 

 

 

 

 

 

∑

δ j i ej

 

 

 

∑

τ

τ

=δ

 

 

 

 

 

 

 

ei =

 

ek =

 

 

)=

 

 

 

 

τ j k τk i )ej =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k=1

 

 

 

k=1

 

 

 

j=1

 

 

 

j=1 k=1

 

 

 

 

 

 

 

j=1

 

 

 

 

 

 

 

k=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ 8.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В пространстве Pn

(остановимся для простоты на случае n =5 ) рассматриваются базисы

 

 

 

 

{e } ={x 0 , x1, x2 , x3 , x4 },

 

 

 

 

{e}={(x −x0 )0 , (x −x0 )1, (x −x0 )2 , (x −x0 )3 , (x −x0 )4 }

 

 

Разложение вектора

 

e j

= (x − x0)j −1

по базису

 

{ e } ={ x0 ,

x1,

 

 

x2 ,

x3, x4 }

сводится к

 

применению формулы бинома Ньютона:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

=(x

−x

 

)0

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1 x0 =+ 1 e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

1

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

2

=(x

−x

 

)1

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1 x1 − x

0

x0 =− x

0

e + 1 e

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

=(x

−x

 

)2

=

 

 

 

 

 

 

+1 x2 −

2x

0

x1 + x

2

x0 =+ x

2

e

−2x

0

e

2

+ 1 e

 

 

 

 

 

 

 

x

 

3

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

e

4

=(x

−x

 

)3

=

 

 

 

+1 x3 −

3x

0

x2 +

3x

2

x1 − x3

x0 =− x3

e

+ 3x2

e

2

−3x

0

e

+ 1 e

4

 

 

x

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

1

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

e

=(x

−x

 

)4

=+1 x4

−

4x

0

x3 +

6x

2

x2 −

4x3

x1 + x

4

x0 =+ x

4

e

−4x3

e

2

+6x2

e

−4x

0

e

4

+1 e

x

 

5

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

1

 

 

0

 

 

 

 

 

 

0

 

3

 

 

 

 

5

 

 

+1

 

−x0

 

+x20

 

 

 

−x30

 

 

 

 

 

+x40

 

 

 

 

 

 

1 −x0

 

 

x20 −x30

 

x40

 

 

 

 

{e}

 

0

 

{e}

 

+1

 

{e} −2x0

 

 

{e}

+3x20

 

 

 

{e}

−4x30

 

 

 

 

 

 

0 1 −2x0

3x20 −4x30

 

 

e1 →

 

0

, e2 →

 

0

, e3 →

+1 , e4

→

−3x

0

, e5 →

+6x

2

T=

 

0

 

0

 

 

 

1 −3x

0

 

6x2

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1

 

 

 

 

−

4x

0

 

 

 

 

 

0 0

 

 

 

 

 

1 −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0

 

 

 

0

 

 

 

 

4x0

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

47

Аналогично строится матрица перехода T от нового { e } базиса к старому {e }

e1 = x0 =((x −x0)+x0)0 e2 = x1 = ((x −x0)+x0)1 e3 =x2 =((x −x0)+x0)2 e4 = x3 =((x −x0)+x0)3 e5 =x4 =((x −x0)+x0)4

=+ 1 e1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

2

x

3

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=+ x0 e1 + 1 e2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

±1 ±x0

x0

0

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

0

1 2x0 3x

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

4x0

 

=+ x2

e

1

+

2x

0

e

2

+ 1 e

 

 

 

 

xT

=

 

0

0

1 3x

0

6x2

 

0

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

=+ x3

e

1

+

3x2

e

2

+

3x

0

e

+

1 e

4

x

 

 

0

0

0 1 4x0

 

0

 

 

 

0

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

0

0

0

0

1

 

=+ x4

e

 

+

4x3

e

 

+

6x2

e +4x

 

e

 

+1 e x

 

 

 

1

2

0

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

0

3

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка равенства T T =T T = I проводится непосредственно.

№ 8.2.

Разлагая произвольный вектор a En по старому { e } и новому { e }

базису и учитывая

связь между ними

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

n

n

n

n

 

)ei

n

 

 

n

a = ∑x j e j

= ∑x j (∑τi j ei )

= ∑(

∑τi j x j

= ∑xi ei

 

xi = ∑τi j x j

 

j=1

j=1

i =1

i=1 j=1

 

 

i =1

 

 

j 1

 

 

 

 

=

 

n

n

n

n

n

 

 

n

 

n

 

 

)e j

 

 

a

= ∑xi ei

= ∑xi (∑τ j i e j )

= ∑(

∑τ j i xi

= ∑x j e j

 

x j = ∑τ j i xi

 

i =1

i=1

j=1

j=1 i =1

 

 

j=1

 

 

i=1

получим связь между координатами вектора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x =T v x ,

x =T x =T −1x

 

 

 

В пространстве Pn

(остановимся для простоты на случае n =5 ) рассматриваются базисы

{e } ={x 0 , x1, x2 , x3 , x4 },

{e}={(x −x0 )0 , (x −x0 )1, (x −x0 )2 , (x −x0 )3 , (x −x0 )4 }

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pn

p(x) =a 0 +a1 x + a 2 x2 + a3 x3 + a 4 x4 =

 

 

 

 

 

 

=a 0 +a1 ((x −x0 ) +x0 ) + a 2 ((x −x0 )+x 0 )2 + a3 ((x −x0 ) +x0 )3 + a 4 ((x −x0 ) +x0 )4 =

=a 0 + a1 ((x −x0 ) + x0 )

+a 2 ((x −x0 )2 + 2(x −x0 )x0 + x20 ) +

+a3 ((x −x0 )3 + 3(x −x0 )2 x0 + 3(x −x0 ) x20 + x30 ) +

+a 4 ((x −x0 )4 +4(x −x0 )3 x0 +6(x −x0 )2 x20 +4(x −x0 )x30 +x40 )=

= (a 0 + a1 x0 + a 2 x20 + a3x30 + a 4 x40 )(x −x0 )0 +

+(a1 + 2a 2 x0 + 3a3 x20 + 4a 4 x30 )(x −x0 )1 +

+(a 2 +3a3 x0 + 6a 4 x20 )(x −x0 )2 +

+(a3 + 4a 4 x0 )(x −x0 )3 +

+a 4 (x −x0 )4 =

=a0 + a1 (x −x0 ) + a2 (x −x0 )2 + a3 (x −x0 )3 + a4 (x −x0 )4

48

 

a0

 

 

a

 

{e}

1

 

p→ a

,

 

2

 

a

 

3

 

 

a

 

 

4

 

\\

a0

 

a0 +a1x0 +

 

a

 

 

a +

{e}

1

 

 

1

p→ a

 

=

 

 

2

 

 

 

a

 

 

3

 

 

 

 

a4

 

 

a2 x02 + a3x03 + a4 x04

 

1

2a2 x0 +3a3 x02 + 4a4 x03

 

 

0

 

 

a

+ 3a x

+6a x2

 

= 0

2

3 0

4 0

 

 

0

 

a3 +4a4 x0

 

 

 

 

a

 

 

0

 

 

4

 

 

 

\\

\\

x

x2

 

x3

x04

a0

0

0

 

0

4x03

a1

 

1 ±2x

±

2

0

0

 

3x0

6x2

 

a

 

1 ±3x

 

 

0

0

 

0

0

 

2

 

 

1 ±4x0

 

a3

 

0

0

 

0

1

 

a

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

\\

 

 

 

 

\\

 

x x =

T x

=

T

x

Аналогично,

Pn p(x) = a0 + a1 (x − x0 ) + a2 (x − x0 )2 + a3 (x − x0 )3 + a4 (x − x0 )4 =

=a0 + a1 (x − x0 ) +

+a2 (x2 − 2x x0 + x02 )+

+ a

(x3

− 3x2 x + 3x x2

− x3 )+

 

 

3

 

0

0

0

 

 

 

 

 

+ a

(x4 − 4x3x

+ 6x2 x2

− 4x x3

+ x4 ) =

 

 

4

 

0

0

0

0

= (a0 − a1 x0 + a2 x02 − a3 x03 + a4 x04 )x0 +

+ (a1 − 2a2 x0 + 3a3 x02 − 4a4 x03 )x1 +

+(a2 − 3a3 x0 + 6a4 x02 )x2 +

+(a3 − 4a4 x0 )x3 +

+a4 x4 =

= a0 + a1x + a2 x2 + a3 x3 + a4 x4

 

a0

 

 

a

 

{e}

1

 

p→ a

,

 

2

 

a

 

3

 

 

a

 

 

4

 

\\

a0

 

a0 −a1x0 +

 

a

 

 

a

−

{e}

1

 

 

1

 

p→ a

 

=

 

 

 

2

 

 

 

 

a

 

 

 

3

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

a2 x02 − a3 x03 + a4 x04

+1 −x

x2

−x3

x04

2a2 x0 +3a3 x02 −4a4 x03

 

 

 

0

0

0

−4x03

 

0

1

−2x0

3x2

a −

3a x +

6a x2

 

 

 

0

 

0

6x2

 

 

= 0

1 −3x

 

2

3 0

4 0

 

 

0

0

0

0

0

 

 

a3 −4a4 x0

 

 

1 −4x0

 

 

 

a

 

 

0

0

0

0

1

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

a0 a1

a2 a3

a4

\\

\\

\\

\\

x x =

T x

=

T

x

49

№ 8.3.

 

 

{e}

 

→Ax = y

A a = b

 

Ax = y = T y = T A x = T A T vx A = T A T = T A T −1

 

 

{e }

 

 

→ A x = y

В пространстве Pn (остановимся для простоты на случае n =5 ) рассматриваются базисы

{e } ={x 0 , x1, x2 , x3 , x4 },

 

{e}={(x −x0 )0 , (x −x0 )1, (x −x0 )2 , (x −x0 )3 , (x −x0 )4 }

Тогда

 

{→e}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

(a + a x + a x2

+ a x3

+ a x4)=

 

 

 

 

 

 

d

 

dx

 

 

 

 

 

Dp =

 

 

 

 

0 1

2

3

 

4

 

 

 

 

 

 

 

p(x)

=

 

{e}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

d

 

(a0 + a1 (x − x0) + a2 (x − x0)

2

+ a3

(x − x0)

3

+ a4 (x − x0)

4

)=

 

 

 

 

 

→

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

 

0

0

 

0

0

 

0

0

 

0

0

 

== a1 + 2a2 x + 3a3x2 + 4a4 x3 =

= a1 + 2a2 (x − x0) + 3a3 (x − x0)2 + 4a4 (x − x0)3 =

== a1 + 2a2 x + 3a3x2 + 4a4 x3

=(a1 −2a2 x0 +3a3x02 −4a4 x03) + (2a2 −6a3x0 +12a4 x02)x + (3a3 −12a4 x0)x2 + 4a4 x3

0 0 0

a

 

1 a

a −2a x

 

+3a x2

− 4a x3

 

 

 

 

 

 

 

x

2

−x

3

 

x4

1 a

 

 

 

 

 

0

 

 

 

1

 

 

1

 

2 0

 

 

3 0

4 0

 

+1−x

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2 0 0

 

 

 

a2

 

 

 

2a2 −6a3x0

2

 

 

 

 

0

 

0

0

 

 

3

 

a2

 

 

 

 

 

0 1−2x

 

 

 

 

 

 

a1

 

 

2

=

 

 

+12a4 x0

 

=

3x2 −4x0

 

 

2

=

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3a

−12a x

0 0

 

 

0

0

 

 

2

 

 

 

 

 

0 3 0 a

 

3 a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4 0

 

 

 

 

 

 

 

 

1−3x

6x

 

 

3 a

 

 

 

 

a

2

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

4

 

 

3

 

 

0 0 4

 

4

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4a

 

 

0 0

 

0

 

1−4x

 

a

 

 

 

0 0 0

 

3

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

0 0

 

0

0

 

 

0

 

 

 

 

4

 

 

a4

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

1

 

 

 

0

 

 

\\

 

\\

 

 

 

\\

 

=

 

 

 

 

 

 

\\

 

 

=

 

 

 

 

 

 

\\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\\

 

 

D

 

x =

 

y

 

 

 

 

 

 

 

T y

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

1 −x0

 

x02 −x03

 

 

x04

0 1 0 0 0

a0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1

−2x

3x

2

−

4x

3

0 0 2 0 0

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

0

 

0

 

 

1 −

0

 

 

0

0 0 0 +3 0

1

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x

 

6x2

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

0

1 −4x

 

 

0 0 0 0 4

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0

 

 

0

0

 

 

0

 

0 0 0 0 0

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

a4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\\

 

 

 

 

 

 

 

\\

 

 

 

 

 

\\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 −x0

x02 −x03

 

 

x04

0 1 0 0 0

 

 

1

 

x0

x02

x03

 

 

x04 a0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1

−2x

3x

2

−

4x

3

0 0 2 0 0

 

 

0 1

2x

 

3x

2

 

4x

3

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

0

 

0

 

 

1 −

 

0

 

6x

0

0 0 0 3 0

0 0

 

 

0

 

 

0

 

1

 

 

 

 

 

 

 

3x

 

2

 

 

 

1 3x

 

6x

2

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

2

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

0

1 −4x

 

 

0 0 0 0 4

 

 

0 0 0

 

1 4x

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0

 

 

0

0

 

 

 

0

 

0 0 0 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

0 0 0 0 1

a4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\\

 

 

 

 

 

 

 

\\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\\

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

T = T −1

 

 

 

 

 

 

 

 

x

D =T D T −1

50

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]