3 svar
101 visningar
Einstein Euler 43
Postad: 9 jan 2020 22:24 Redigerad: 9 jan 2020 22:43

Linjär algebra

Stämmer det att för två nxn matriser A och B att  ABβAβ*Bβ där β är någon bas? Jag kom att tänka att det borde stämma eftersom det stämmer för den naturliga basen. Jag kan inte hitta något bevis till detta någonstans, därför frågar jag här


Tråd flyttad från Bevis till Universitet. Bevisforumet är endast till för färdiga bevis du vill visa upp och diskutera. //Smutstvätt/Pepparkvarn, moderator

AlvinB 4014
Postad: 9 jan 2020 23:02 Redigerad: 9 jan 2020 23:02

Du vill alltså bevisa att [AB]β=[A]β[B]β[AB]_\beta=[A]_\beta[B]_\beta (den där stjärnan i ditt inlägg antar jag betyder matrismultiplikation?)

Det gäller ju att:

AB=AIBAB=AIB

där II är identitetsmatrisen. Vi kan sedan byta ut II mot T-1TT^{-1}T där TT är basbytesmatrisen βE\beta\to E:

AB=AT-1TBAB=AT^{-1}TB

Vänstermultiplikation med TT och högermultiplikation med T-1T^{-1} i båda led ger nu:

TABT-1=TAT-1TBT-1TABT^{-1}=TAT^{-1}TBT^{-1}

Eftersom TPT-1=[P]βTPT^{-1}=[P]_\beta för en matris PP får vi:

TABT-1=[AB]β=TAT-1=[A]βTBT-1=[B]β\underbrace{TABT^{-1}}_{=[AB]_\beta}=\underbrace{TAT^{-1}}_{=[A]_\beta}\underbrace{TBT^{-1}}_{=[B]_\beta}

[AB]β=[A]β[B]β[AB]_\beta=[A]_\beta[B]_\beta

vilket vi ville visa.

Einstein Euler 43
Postad: 9 jan 2020 23:27
AlvinB skrev:

Du vill alltså bevisa att [AB]β=[A]β[B]β[AB]_\beta=[A]_\beta[B]_\beta (den där stjärnan i ditt inlägg antar jag betyder matrismultiplikation?)

Det gäller ju att:

AB=AIBAB=AIB

där II är identitetsmatrisen. Vi kan sedan byta ut II mot T-1TT^{-1}T där TT är basbytesmatrisen βE\beta\to E:

AB=AT-1TBAB=AT^{-1}TB

Vänstermultiplikation med TT och högermultiplikation med T-1T^{-1} i båda led ger nu:

TABT-1=TAT-1TBT-1TABT^{-1}=TAT^{-1}TBT^{-1}

Eftersom TPT-1=[P]βTPT^{-1}=[P]_\beta för en matris PP får vi:

TABT-1=[AB]β=TAT-1=[A]βTBT-1=[B]β\underbrace{TABT^{-1}}_{=[AB]_\beta}=\underbrace{TAT^{-1}}_{=[A]_\beta}\underbrace{TBT^{-1}}_{=[B]_\beta}

[AB]β=[A]β[B]β[AB]_\beta=[A]_\beta[B]_\beta

vilket vi ville visa.

Hur vet du att TPT^-1= Pβ? Är det inte T-1·P=Pβ?

AlvinB 4014
Postad: 9 jan 2020 23:31

Du får ju tänka på att PP är en matris som utför transformationen i standardbasen.

Du måste då först omvandla från basen β\beta till standardbasen. Detta gör du med TT.

Sedan utför du transformationen med matrisen PP. Då blir svaret i standardbasen, men du vill ju ha svaret i basen β\beta. Därför måste du omvandla från standardbasen till β\beta. Detta gör du med T-1T^{-1}.

Observera att du även lika gärna kan definiera TT att vara EβE\to\beta. Enda skillnaden blir då att TT och T-1T^{-1} byter plats.

Svara
Close