Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
    Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое расписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
    Для новых пользователей первый месяц бесплатно.
    Чат-бот для мастеров и специалистов, который упрощает ведение записей:
    Сам записывает клиентов и напоминает им о визите;
    Персонализирует скидки, чаевые, кэшбэк и предоплаты;
    Увеличивает доходимость и помогает больше зарабатывать;
    Начать пользоваться сервисом
  • В трехмерном евклидовом пространстве






    Известно, что всякий многочлен третьей степени с действительными коэффициентами имеет, по крайней мере, один действительный корень. Поэтому всякий линейный, в том числе и ортогональный оператор имеет, по крайней мере, одно собственное значение , причем . Пусть – единичный собственный вектор ортогонального оператора с собственным значением . Обозначим и рассмотрим . Очевидно, – двумерное евклидово пространство. Выберем произвольные векторы и . Тогда

    – собственный ортогональность .

    Обозначим такой линейный оператор, что

    ( отличается от только областью определения). Очевидно, – тоже ортогональный оператор. Как и в любом евклидовом пространстве, в пространстве можно выбрать ортонормированный базис . Тогда – ортонормированный базис пространства . Матрица оператора в этом базисе имеет блочно диагональный вид ,

    где – матрица оператора в базисе . В силу того, что оператор ортогональный, матрица тоже ортогональная. Это значит, что в подходящем ортонормированном базисе она может быть одной из матриц:

     

    .

    Перечисляя всевозможные принципиально различные виды матриц в подходящем ортонормированном базисе пространства , получаем

    а) .

     

    , – тождественный оператор;

    , – симметрия относительно оси с направлением вектора ;

    , – симметрия относительно плоскости, перпендикулярной вектору ;

    , – поворот вокруг оси с направлением вектора .

     

    б) .

    , – симметрия относительно плоскости, перпендикулярной вектору ;

    , – симметрия относительно начала координат;

    , – симметрия относительно оси с направлением вектора ;

    , – композиция поворота вокруг оси с направлением вектора и симметрии относительно плоскости, перпендикулярной этому же вектору.

    Таким образом, все ортогональные операторы в трехмерном евклидовом пространстве – это: тождественный; симметрия относительно плоскости; симметрия относительно оси; симметрия относительно начала координат; поворот вокруг оси и композиция поворота вокруг оси и симметрии относительно плоскости, перпендикулярной этой же оси.

     

    Симметричные операторы в

    Как было доказано в § 3, для любого симметричного оператора в существует ортонормированный базис, в котором матрица оператора имеет диагональный вид. Перечислим все принципиально возможные различные случаи.

    – тождественный оператор;

    – симметрия относительно оси;

    – симметрия относительно плоскости;

    – симметрия относительно начала координат;

    (перечисленные операторы одновременно являются и ортогональными);

    – нулевой оператор;

    – проектирование на ось с направлением вектора ;

    – проектирование на плоскость, перпендикулярную вектору ;

    – растяжение при и сжатие при ;

    – растяжение от оси при и сжатие к оси при ;

    – растяжение вдоль оси при и сжатие вдоль оси при

    .

    Рассмотрим теперь некоторую диагональную матрицу

    ,

    в которой, например, . Тогда

     

    ,

    т. е. оператор, заданный матрицей , есть композиция растяжений (или сжатий) вдоль трех взаимно перпендикулярных осей и симметрии относительно оси. Любая диагональная матрица может быть представлена в виде произведения перечисленных выше десяти простейших матриц. Например, при положительных и

     

    ,

    откуда вытекает, что оператор с такой матрицей есть композиция двух растяжений вдоль осей, проектирования на плоскость и симметрии относительно другой плоскости.

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.