Тема . Линал и алгебра.

.04 Геометрия евклидовых линейных пространств.

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#79779

Проверить, что следующая функция является скалярным произведением на пространстве всех матриц Matn ×n(ℝ )  :

< A, B > о=пр.tr(AtB )
Показать ответ и решение

Проверить, что следующая функция является скалярным произведением на пространстве всех матриц Matn ×n(ℝ )  :

< A, B > о=пр.tr(AtB )

Решение.

Для этого надо проверить, что функция          опр.    t
<  A,B >  =  tr(A B )  - билинейная, симметрична и положительно определена.

1. Билинейность.

< A1 + A2, B >=  tr((A1 + A2 )tB ) = tr((At + At)B ) = tr(AtB + At B) = tr(At B )+ tr(At B ) =
                                       1    2          1      2         1         2

= < A1,B  > + < A2, B >

(мы в процессе воспользовались двумя очевидными свойствами: во-первых, траспонирование суммы матриц это то же самое, что и сумма транспонированных матриц и, во-вторых, что след суммы равен сумме следов.).

                   t          t          t
< λA, B >=  tr((λA ) B) = tr(λA  B ) = λtr(A B ) = λ < A, B >

(мы в процессе воспользовались таким очевидным свойством следа, которое гласит, что при умножении матрицы на λ  , её след тоже умножается на λ  .).

Мы проверили линейность по первому аргументу. Линейность по второму проверяется аналогично.

2. Симметричность.

               t          t  t       t  t t       t
< B, A >=  tr(B  A) = tr((B A )) = tr(A  (B  )) = tr(A  B) =< A, B >

(мы в процессе воспользовались очевидными свойством следа: след не меняется при транспонировании.) Симметричность проверена.

3. Положительная определенность.

              t               2    2       2
< A,A >=  tr(A A) =          a◟1 +-a-2 +◝◜...+-an◞       ≥ 0  ∀a1,...,an ∈ ℝ
                     где ai− диагональные элементы матрицы A

И более того, ясно, что

<  A,A >=  a21 + a22 + ...+ a2n = 0 ⇔ все ai = 0

И мы все доказали.

Ответ:

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!