Тема . Линал и алгебра.

.07 Линейные отображения. Матрицы линейных отображений.

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела линал и алгебра.
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#72841

Верно ли, что для любых двух ненулевых векторов      −→  −→    −→
−→a ⁄=  0 , b ⁄= 0 ∈ ℝn  существует такой линейный оператор

𝒜     : ℝn → ℝn
  a↦→b

что 𝒜a ↦→b  переводит вектор −→
a  в вектор −→
b  ?

Показать ответ и решение

Это верно. Пусть      −→
−→a ⁄=  0  . Тогда обязательно можно среди векторов стандартного базиса −→e1,−→e2,...,−→en  выбрать такие n− 1  вектор, что вместе с вектором −→
a  эта система векторов будет образовывать базис в ℝn  .

(Поскольку любую линейно независимую систему векторов можно дополнить до базиса)

Пусть, для простоты, до базиса вектор −→a = (a ,...,a  )
       1     n  дополняют до базиса вектора −→e ,...,−→e
 2     n  .

То есть набор

  −→  −→    −→
{ a ,e2,...,en}

- это базис в ℝn  .

Рассмотрим тогда оператор ℒ , переводящий вектор −→
e1   в вектор −→
 a  , а остальные векторы −→    −→
e2,...,en  оставляющий на месте. То есть оператор ℒ задается правилами:

ℒ :  −→e1 ↦→ −→a ,−→e2 ↦→ −→e2,...,−→en ↦→  −→en

Но тогда в базисе −→     −→
e1,...,en  этот оператор ℒ будет иметь матрицу

    (               )
      a1  0   ...  0
    ||               ||
L = || a2  1   ...  0 ||
    | ...  ...  ....  ....|
    (               )
      an  0   ...  1

Далее, пусть оператор ℋ переводит вектор −→e1   в вектор −→b  , а остальные векторы −→e2,...,−→en  оставляющий на месте. То есть оператор ℋ задается правилами:

     −→     −→  −→    −→     −→    −→
ℋ :  e1 ↦→  b ,e2 ↦→ e2,...,en ↦→ en

Но тогда в базисе −→     −→
e1,...,en  этот оператор ℋ будет иметь матрицу

    (               )
      b   0   ...   0
    ||  1            ||
    | b2  1   ...   0|
H = || ...  ...  ....  ....||
    (               )
      bn  0   ...   1

Но тогда оператор

     − 1
ℋ ∘ ℒ

будет действовать так: он оставляет, разумеется, все −→    −→
e2,...,en  на месте, а вектор −→
 a  сначала переводит в −→e1   , а затем −→e1   переводит в вектор −→
b  .

То есть, итого, он переводит вектор −→a  в вектор −→
 b  , как и нужно.

Задаваться он будет, очевидно, в базисе −→     −→
e1,...,en  матрицей

(               )  (                )− 1
| b1  0   ...  0 |  | a1   0  ...   0 |
|| b2  1   ...  0 ||  || a2   1  ...   0 ||
||               || ⋅||                ||
( ...  ...  ....  ....)  (  ... ... .... ....)
  bn  0   ...  1      an   0  ...   1
Ответ:

Да

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!