Peatüki algus: Maatriksi Jordani kuju
Eelmine: Maatriksi diagonalisatsioon
Järgmine: Filipovi algoritm


Maatriksi Jordani kuju analüüs

Maatriksi Jordani maatriksi saamisel ei piisa maatriksi omaväärtuste leidmisest.

Näide 5.2.1. Leiame maatriksite
displaymath538
Jordani maatriksid J.

On lihtne veenduda, et maatriksite tex2html_wrap_inline570 ja I spektrid on võrdsed:
displaymath539
Leiame neile vastavad omavektorid omaväärtuse tex2html_wrap_inline574 korral:
displaymath540

displaymath541

displaymath542

displaymath543
Näeme, et maatriksitel tex2html_wrap_inline576 ja tex2html_wrap_inline578 on vaid üks sõltumatu omavektor ja ainult üks omaväärtusele tex2html_wrap_inline574 vastav Jordani kast ning maatriksitele tex2html_wrap_inline576 ja tex2html_wrap_inline578 vastab ühine Jordani maatriks
displaymath544
Maatriksil I on kaks lineaarselt sõltumatut omavektorit ja, järelikult, kaks Jordani kasti ja talle vastav Jordani maatriks ühtib maatriksiga I.

Ülesanne 5.2.1. Veenduge, et maatriksile
displaymath545
vastab üheblokiline Jordani maatriks

displaymath546

Näide 5.2.2. Uurime Jordani maatriksit
 equation161
Leiame omaväärtusele tex2html_wrap_inline590 mille kordsus on 2, vastavad omavektorid:
displaymath547
Järelikult vastab omaväärtusele tex2html_wrap_inline592 üks lineaarselt sõltumatu omavektor tex2html_wrap_inline594 ja üks Jordani kast
displaymath548
Leiame omaväärtusele tex2html_wrap_inline596 mille kordsus on 3, vastavad omavektorid:
displaymath549
Seega omaväärtusele tex2html_wrap_inline596 vastab kaks lineaarselt sõltumatut omavektorit tex2html_wrap_inline600 ja tex2html_wrap_inline602 ja kaks Jordani kasti,
displaymath550
ja
displaymath551
Kerkib küsimus, milliseid tingimusi peab suvaline tex2html_wrap_inline604 maatriks A rahuldama, et talle vastavaks Jordani maatriks oleks seosega (5) antud maatriks tex2html_wrap_inline608 Kuidas leida sellist regulaarmaatriksit X, et
 equation208
Esimeseks nõudeks on tingimus tex2html_wrap_inline614 kuid sellest ei piisa.Vaja on uurida ka maatriksi A omavektoreid. Esitame seose (6) kujul AX=XJ ehk
displaymath552
Korrutades maatriksid, saame valemid
 equation227
ja
 equation239
Valemitest (7) ja (8) järeldub, et sarnaselt maatriksiga J peab maatriksil A olema kolm omavektorit, tex2html_wrap_inline624 ja tex2html_wrap_inline626 Lisaks peab maatriksil A olema ka ks üldistatud omavektorit ehk kaks I järku lipuvektorit tex2html_wrap_inline630 ja tex2html_wrap_inline632 Öeldakse, et vektor tex2html_wrap_inline630 kuulub ahelasse, mis algab vektoriga tex2html_wrap_inline636 ja on määratud valemitega (7). See ahel määrab Jordani kasti J1. Valemitest (8) kaks esimest määravad vektoritest tex2html_wrap_inline640 ja tex2html_wrap_inline642 koosneva teise ahela ning see ahel omakorda Jordani kasti J2. Viimane valemitest (8) määrab vektorist tex2html_wrap_inline646 koosneva kolmanda ahela ning see ahel omakorda Jordani kasti J3.

Lause 5.2.1. Maatriksi tex2html_wrap_inline504 Jordani kuju J määramine taandub ahelate otsimisele. Iga ahel algab maatriksi A omavektoriga ning igal indeksi i=1:n väärtusel
 equation282
Vektorid tex2html_wrap_inline658 on maatriksi X veeruvektorid ja iga ahel määrab ühe Jordani kasti.

Peatüki algus: Maatriksi Jordani kuju
Eelmine: Maatriksi diagonalisatsioon
Järgmine: Filipovi algoritm