Матрицы линейных преобразований.
Пусть в n- мерном линейном пространстве с базисом
,
,…,
задано линейное преобразование А.
,А
,…,А
- также векторы этого пространства и их можно представить в виде линейной комбинации векторов базиса:
A
= a11
+ a21
+…+ an1
A
= a12
+ a22
+…+ an2
……………………………….
A
= an1
+ an2
+…+ ann
Тогда матрица А =
называется матрицей линейного преобразования А.
Если в пространстве L взять вектор
= x1
+ x2
+…+ xn
, то A
Î L.
, где
……………………………..
Эти равенства можно назвать линейным преобразованием в базисе
,
,…,
.
В матричном виде:
, А?
,
Пример. Найти матрицу линейного преобразования, заданного в виде: x¢ = x + y
y¢ = y + z
z¢ = z + x
x¢ = 1?x + 1?y + 0?z
y¢ = 0?x + 1?y + 1?z
z¢ = 1?x + 0?y + 1?z
A =
На практике действия над линейными преобразованиями сводятся к действиям над их матрицами.
Определение: Если вектор
переводится в вектор
линейным преобразованием с матрицей А, а вектор
в вектор
линейным преобразованием с матрицей В, то последовательное применение этих преобразований равносильно линейному преобразованию, переводящему вектор
в вектор
(оно называется произведением составляющих преобразований).
С = В?А
Пример. Задано линейное преобразование А, переводящее вектор
в вектор
и линейное преобразование В, переводящее вектор
в вектор
. Найти матрицу линейного преобразования, переводящего вектор
в вектор
.
С = В?А
Т.е.
Примечание: Если ïАï= 0, то преобразование вырожденное, т.е., например, плоскость преобразуется не в целую плоскость, а в прямую.