Peatüki
algus: Maatriksi
Jordani kuju
Eelmine: Maatriksi
Jordani kuju
Järgmine: Maatriksi
Jordani kuju analüüs
Lauses 1.2.6.8
Jordani lahutusest väidetakse, et kui
siis leidub selline regulaarne
et
kusjuures
ja
on Jordani blokk ehk Jordani kast
ning maatriks J kannab maatriksi A Jordani kanoonilise
kuju ehk Jordani normaalkuju nime. Jordani blokkide arv lahutuses (1)
võrdub maatriksi A lineaarselt sõltumatute omavektorite
arvuga. Nimelt igale lineaarselt sõltumatule omavektorile vastab
üks blokk. Seega, kui maatriksil A on omavektoreist koosnev
baas, siis kõik Jordani blokid on
blokid ja Jordani normaalkuju langeb kokku lauses
1.2.5.8 esitatud maatriksi diagonaalkujuga
kus
ja maatriksi S veergudeks on neile omaväärtustele
vastavad maatriksi A lineaarselt sõltumatud omavektorid.
Näide 5.1.1.* Leiame maatriksi
Jordani kuju.
Leiame maatriksi A omaväärtused:
Leiame neile omaväärtustele vastavad omavektorid:
Koostame maatriksi A omavektoreist maatriksi
ja leiame selle pöördmaatriksi
Tulemuseks saame, et
Lause 5.1.1. Igat Hermite'i
(sümmeetrilist) maatriksit
saab viia diagonaalkujule unitaarmaatriksiga
(ortogonaalmaatriksiga
st leidub selline
et
Tõestus. Schuri
lahutuse (lause 1.2.6.5) põhjal on Hermite'i maatriks
esitatav kujul
kus
on unitaarmaatriks ja
on ülemine kolmnurkmaatriks. Leides seose (3) mõlemast poolest
transponeeritud kaasmaatriksi, saame
Arvestades Hermite'i maatriksi
definitsiooni AH=A , leiame, et
Seostest (3) ja (4) järeldub, et T=D.
Maatriksiga A sarnase diagonaalmaatriksi D diagonaali elementideks
on maatriksi A omaväärtused. Väide sümmeetrilise
maatriksi
korral on erijuht esitatud kompleksest versioonist.
Mitte iga ruutmaatriks ei ole viidav kujule (2).
Lause 1.2.6.6 põhjal
on vaid normaalmaatriks
viidav kujule (2). Üldjuhul tuleb maatriksi diagonaliseerimisel
piirduda Jordani normaalkujuga (1).
Ülesanne 5.1.1.* Olgu
Leidke selline ortogonaalmaatriks
et
kus
on diagonaalmaatriks.
Ülesanne 5.1.2.* Olgu
Leidke selline unitaarmaatriks
et
kus
on diagonaalmaatriks.