* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
116
и £а
ВЕКТОРНЫЕ ПРОСТРАНСТВА И ЛИНЕЙНЫЕ ПРЕОБРАЗОВ \ИИЯ
12
а —а = 0 и а = 0. Таким образом, наше преобразование в рас сматриваемом случае задаётся матрицей а
п
0\ a
U n
О
Оно сводится к тому, что оба вектора базиса умножаются на одно и то же число а . Но в таком случае, как легко видеть, для любого вектора х будет: Ах = а х. Выражаясь геометрически, это озна чает, что А есть преобразование подобия с коэффициентами по добия а . б) Корни уравнения (2) различны. Пусть они равны, соответ ственно, Х| и Х . Выражая коэффициенты уравнения через его корни, будем иметь:
п и и 2
S
п 19
1
г
1
ш
(3)
а а^ — а = 1 Ц Подставим в уравнения (1) сначала одно из значений X, например XiТак как определитель системы уравнений (1) при этом обращается в нуль, система должна сводиться к одному уравнению, например к первому. Решение системы поэтому будет даваться значениями лг а и д г = X, — а (или любыми значениями, им пропорцио нальными). Таким образом, мы находим один вектор
|= | 2 2 п
х
г
= ea o +
x X
е (X, — а „ ) ,
%
который под действием преобразования А только умножается на число X,. Этим свойством будет обладать также любой другой век тор, совпадающий по направлению с вектором x Аналогичным образом находим и другой вектор х , , обладающий тем свойством, что Ax ==) Jt . Таким вектором будет, например, д: = е , а , - 1 - | - е ( Х — а ). Легко усмотреть, что найденные векторы взаимно перпендикулярны, так как их скалярное произведение
v 2 2 2 2 2 2 2 п
С*,, JC ) =
2
G
, \ + (>-i — an)(h — flu) =
> 2) « и +
= < + hh - Q i +
<=о
Чтобы резюмировать полученные результаты, введём одно новое понятие: вектор х, обладающий тем свойством, что Ах=Ух, называется собственным вектором преобразования А. Число X называется собственным значением преобразования А которому принадлежит собственный вектор jc. Если использовать введённое понятие, то просмотр получен ных выше результатов убеждает нас в справедливости следующей теоремы: Т е о р е м а . Каково бы ни было симметрическое преобразование плоскости, для него существуют два взаимно перпендикулярных
у х
) Последнее получается применением формул (3).