1. Главная
  2. Библиотека
  3. Высшая математика
  4. В пространстве L матриц 2*2 над R задано скалярное прои...
Решение задачи на тему

В пространстве L матриц 2*2 над R задано скалярное произведение (X,Y) = tr(X(2 -2//-2 3)Y^t). Для каждой матрицы A рассматривается линейное преобразование пространства L, заданное формулой ga(X)=AX-X^tA^t. Найдите множество всех матриц A, для которых

  • Высшая математика
  • #Линейная алгебра и аналитическая геометрия
  • #Функциональный анализ
В пространстве L матриц 2*2 над R задано скалярное произведение (X,Y) = tr(X(2 -2//-2 3)Y^t). Для каждой матрицы A рассматривается линейное преобразование пространства L, заданное формулой ga(X)=AX-X^tA^t. Найдите множество всех матриц A, для которых

Условие:

В пространстве L матриц 2*2 над R задано скалярное произведение (X,Y) = tr(X(2 -2//-2 3)Y^t) Для каждой матрицы A рассматривается линейное преобразование пространства L, заданное формулой ga(X)=AX-X^tA^t Найдите множество всех матриц A для которых оператор ga(X) является самосопряженным на L с заданным скалярным произведением

Решение:

Найдем условие на матрицу A, чтобы оператор gA, заданный по формуле

gA(X) = A·X – Xᵀ·Aᵀ

был самосопряжённым относительно скалярного произведения на пространстве L (2×2‐матриц над ℝ), которое определяется так:

(X, Y) = tr( X · M · Yᵀ ), где M = [2 –2; –2 3].

То есть нужно, чтобы для любых X, Y из L выполнялось равенство

(gA(X), Y) = (X, gA(Y)).

Ниже подробно опишем рассуждения.

──────────────────────────────

  1. Выражаем (gA(X), Y):

Имеем   (gA(X), Y) = tr( (A·X – Xᵀ·Aᵀ) · M · Yᵀ )          = tr( A·X · M · Yᵀ ) – tr( Xᵀ·Aᵀ · M · Yᵀ ).

Используя свойства следа (ценность циклической...