• 2. Chiziqli operator va uning matritsasi
  • 3. Chiziqli operatorni obrazlari va yadrosi
  • O`zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi




    Download 0.86 Mb.
    bet2/11
    Sana03.06.2022
    Hajmi0.86 Mb.
    #22857
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
    Bog'liq
    Unitar va Yevklid fazolarda chiziqli operatorlar
    3.02 чизиқли алгебра ва аналатик геометрия, SO\'ROVNOMA, tadbir-informatikadan-2, Avtotransport korxonalarida moddiy texnik ta\'minoti, Bozor iqtisodiyotiga o’tish davri va uning O’zbеkistondagi xusus, mater, Oraliq nazorat savollari, Big Data Analytics - Unit 1 (1), sd54, 1 ТОПШИРИҚ, Bosim Amaliy M.Xusanov, ASLBEK KIBER, 113-119, 4-O\'lchash ko\'priklari va kompensatorlar НУА ва А
    Asosiy qism.

    1. Chiziqli operatorning ta’rifi.

    Biz asosan chiziqli operatolarni qaraymiz. Chiziqli operatorlarning aniqlanish sohasi va qiymatlar to’plami chiziqli normalangan fazolarning qism fazolari bo’ladi.
    Berilgan bo’lsin X va Y vektorlar fazosi. Agar X fazodan olingan har bir
    x elementga Y fazoning faqat bitta y elementini mos keluvchi

    akslantirish operator deyiladi.
    Ax y
    (x X ,
    y Y )

    Umuman A operator X fazoning hamma yerida aniqlangan bo’lmasligi

    mumkin. Bu holda Ax mavjud va
    AxY
    bo’lgan barcha
    xX
    lar to’plami A

    operatorni aniqlanish sohasi deyiladi va D( A) bilan beligilanadi, ya‟ni:


    D( A) {x X : Ax Y}.

    Agar ixtiyoriy
    x1, x2D( A)  X
    elementlar va ixtiyoriy kompleks son

    uchun quyidagi tengliklar bajarilsa:


    1. A(x1 x2 )  Ax1 Ax2
    2. A(ax)  aA(x)


    A ga chiziqli operator deyiladi.
    Chiziqli operatorlar uchun misollar.

    1. Faraz qilaylik

    E E1
    topologik soha. Operator A bu sohada x ni barcha

    qiymatlar
    xE
    uchun quyidagi formula bilan berilgan bo’lsin:
    AX X

    Sohani har bir element o’zini o’ziga aks ettiruvchi chiziqli operatorga chiqish yoki birlik operator deyiladi.

    1. Differensiallanuvchi funksiyalar sohasini

    Da, b deb olsak, differensiallanuvchi

    operator
    Da,b sohada quyidagi formula bilan beriladi:

    bu yerda


    f (x) Da,b,
    Df (x) 
    f (x)  Ca,b.
    f (x) .

    Bu yerda D operator faqat differensiallanuvchi uzluksiz hosilaga ega

    bo’lgan funksiyalar to’plami
    Ca,b
    sohadan olinadi. Bu operatorni chiziqli

    ekanligi uzluksiz hosilaga ega ekanligidan ko’rinib turibdi.

    1. Uzluksiz va chegaralangan funksiyalar sohasida

    C(,)
    A operator

    funksiyani o’zgarmas
    a ( a consta)
    intilish.

    Af (x) 
    A - operator ekanligini tekshirib ko’raylik:
    f (x a)

    1. A( f

    g)  ( f
    g)(x a) 
    f (x a)  g(x a)  A( f )  A(g)

    funksiyalarni yig’indisi additiv haqidagi aksiomaga asosan quyidagi bajariladi.


    2) Akf x  kf x a  kAf x



    1. Bir jinsli aksiomasi ekanligi ko’rinadi. Bundan A operatorning chiziqli operator

    ekanligi kelib chiqadi.

    1. Faraz qilaylik

    E E1
    C0,1 0,1
    oraliqdagi uzluksiz funksiyalar sohasi va

    uni aksi
    A : E E1 da quyidagi formula yordamida berilgan.

    1
    Af f (x)dx


    0

    Yuqori chegarasi o’zgaruvchi bo’lgani uchun bu funksiya uzluksiz funksiya bo’lib, differensiallanuvchi funksiya bo’ladi. Demak, aniq integral chiziqli funksiya. Bu akslantirish chiziqli operator deyiladi.




    2. Chiziqli operator va uning matritsasi


    Chekli chiziqli X fazoda
    A chiziqli operator berilgan bo’lsin, dim X   n .

    Faraz qilaylik X fazoda
    l1 ,l2 ,,ln
    bazis vektorlar.

    Bularga asoslanib, quyidagilarni belgilab olaylik:
    Al1  a11,a21,a31,,an1
    Al2  a12a22a32 ,, an2
    ………………………..
    Aln  a1n , a2n , a3n ,, ann

    bu yerda
    Al1 , Al2 ,, Aln
    lar
    l1 ,l2 ,,ln
    vektorlarning obrazlari.

    Chiziqli operatorning l1 ,l2 ,,ln
    bazisdagi matritsasi quyidagicha bo’ladi




    a11 a12 a1n
    A a21 a22 a2n .
    an1 an 2 ann

    Bu matrsaning ustunlari


     
    Al1 , Al2 ,, Aln obrazlarning koordinatalari hisoblanadi

    va bunga berilgan bazisdagi chiziqli operatorning matritsasi deyiladi.
    Shuni ham aytish kerakki n o’lchovli fazoda berilgan har bir chiziqli
    operator uchun yagona n -chi tartibli kvadratik matritsa to’g’ri keladi yoki n  chi
    tartibli kvadratik matritsa uchun n – o’lchovli fazodagi chiziqli operatorni to’g’ri kelishi isbotlangan.
    Shu bilan quyidagi tenglikni yozish mumkin.







    Y1
    a a a
    X1




    11

    12

    1n




    Y AX ; Y Y2 a a a
    X 2


    21 22
    2n

    an1an 2 ann
    Yn Xn
    Bu tenglik bir tomondan obrazni koordinatalari bilan proobrazni koordinatalari bilan bog’laydi va operatorni A matritsaga ta‟sirini ko’rsatadi.
    Bazisni o’zgarishi bilan chiziqli fazo matritsa operatorini ham o’zgartiradi.


    2

    1
    Faraz qilaylik, X fazoda l l ,l
    ,,l
    bazisdan l'  l ' ,l' ,,l '  bazisga o’tsin. l



    n

    1

    2

    n
    bazisdagi
    Al matritsa A operatori
    l ' bazisdagi
    A ' matritsa operatori o’zaro


    l
    bog’lanish formulasi quyidagicha bo’ladi
    A P1 A P ,
    l' l l '  l l '

    A P
    A P1

    '
    l l '

    bu yerda
    P '
    


    1

    , P
    l l '
    l bazisdan
    l' bazisiga o’tish matrsasi yoki teskarisicha.

    Misol 1. Operator matritsasi yangi bazisda.
    X n chiziqli fazoda harakatdagi A operator o’zini matritsasi bilan berilgan.

    1

    A 0
    2 3 4


     3 2 0

     4 5 11 0


    5 4

    3 2

    Vektor obrazini koordinatalarini topamiz
    1

    1



    X
     
    2

     2
     
    X 4 chiziqli fazoga yangi bazisni kiritamiz

    1
    1
    1
    1

           
    l ' 0l ' 1l ' 1l ' 1
    1 02 03 14 1
           
    0 0 0
          1

    X vektorning koordinatalarini topamiz, obrazini koordinatlari Y AX
    matritsasi yangi bazisdan topiladi.

    3. Chiziqli operatorni obrazlari va yadrosi


    va operator

    Bizga berilgan bo’lsin n o’lchovli chekli X fazoda harakatda bo’lgan

    chiziqli operator.
    Im A chiziqli operatorni obrazi ham chiziqli fazo ekanligi isboti

    bor. Shunga asosan chiziqli operator obrazini o’lchoviga operatorni rangi deyiladi


    va quyidagicha belgilanadi.

    9
    R A  K  dim ImA.

    Chiziqli operatorning yadrosi deb, n o’lchovli X vektorlar fazosidagi nolli elementlar to’plami obraz deyiladi. Operatorning yadrosini quyidagicha belgilasak Kek ( A) :


    Kek ( A) {x X : A(x)  0}.
    Chiziqli operatorning yadrosi chiziqli fazo bo’lib, yadro o’lchoviga chiziqli operatorning defekti deyiladi va quyidagicha belgilanadi
    Def ( A) : d Def ( A)  dim( Kek ( A))

    n -o’lchovli X chiziqli fazoda harakatda bo’lgan chiziqli operator uchun quyidagilar o’rinlidir:
    Operatorni rangi va defekti yig’indisi operator harakatda bo’lgan fazo o’lchoviga teng:
    Def (A)  Rg (A)  n
    bo’lib operatorni rangi uni matritsasini rangiga teng. Operatorni yadrosi esa A matritsaga ega jinsli tenglamalar sistemasi yechimiga to’g’ri keladi. Sistema yechimlar sohasini o’lchovi esa operator defektiga teng bo’lib sistemani fundamental yechimlari operator yadrosini bazisini tashkil qiladi;
    Operator matritsasini minorini ustunlari operator obrazidagi bazisini tashkil qiladi.
    Yuqoridagilarga asoslanib A matritsasi bilan berilgan chiziqni operator obrazi va yadrosini strukturasini berish mumkin. Buning uchun chiziqli tenglamalarning umumiy qoidalaridan va matritsalarni almashtirish formulalaridan foydalanamiz.
    Misol 2. Chiziqli operatorini obrazi va yadrosi berilgan.
    X 4 chiziqli fazoda harakatdagi chiziqli operator obrazi va yadrosini strukturasini izohlang, ya‟ni uni o’lchovini aniqlang va bazisni tuzing.
    Yechish
    A - operator quyidagi matritsasi bilan berilgan.



    1 1




    1
    A 1 1
    1
    2 2
    1
    1 1

    1 2
    2 2

    2 3
    1

    1 va
    X   Y 1

    2
     
    2
    0
     
    0

       
    vektorlarni operatorni yadrosiga tegishli ekanligini,

    4
     
    5 va
    1
     
    2

    esa uni obraziga tegishli ekanligini



    u  
    v ,

    0
     
    0
    3
     
    4

       
    tekshiramiz.

    Download 0.86 Mb.
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11




    Download 0.86 Mb.

    Bosh sahifa
    Aloqalar

        Bosh sahifa



    O`zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi

    Download 0.86 Mb.