* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
ЛИНЕЙНЫЕ
ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПТОСКОСТИ
И ПРОСТРАНСТВА
123
образовать матрицу
/ Vh о о \
м
* = ( о />~ о ,
Vо
О />~/
которая, как и всякая матрица, будет матрицей некоторого линей ного преобразования В. В силу того, что эта матрица симметрична, преобразование В будет симметрическим. Квадрат преобразования В будет соппадать с данным преобразованием, так как произведение матрицы В на себя даёт матрицу 3. Сопряжённое преобразование для произведения двух или нескольких преобразований равно произведению их сопряжённых в обратном порядке. Это утверждение просто следует из рассмотрения матриц: если Л и В — данные преобразования, а МА И MR—матрицы, соответст вующие им в некотором ортонормальном базисе, то Л/^АГд будет матрицей преобразования АВ, а (МАМВ) —матрицей сопряжённого преобразования (АВ)*. Но (МАМПУ—М^Л^, а это есть не что иное, как произведение матриц Мв* и М * преобразований В* и Л*. После всего сказанного доказательство формулированной теоре мы не представляет труда. Пусть Л — д а н н о е невырожденное пре образование. Образуем произведение Л*Л. Это преобразование бу дет симметрическим, положительно определённым и невырожденным (последнее следует из теоремы об определителе произведения двух матриц). В силу только что доказанного, существует симметриче ское положительно определённое преобразование В, квадрат кото рого равен Л*Л: В* = А*А;
Т А
преобразование В будет также невырожденным. Поэтому существует обратное преобразование В~*, а следовательно, мы можем написать равенство Л = (АВ~ ) В.
Х
Формулированная теорема будет доказана, если мы обнаружим, что преобразование АВ' будет ортогональным. Но мы имеем:
1
(АВ~ уАВ~
х
1
= В~ А*АВ~
1
1
= В- В*В~
-1
Х
Х
=
Е'),
откуда следует, что преобразование ( Л В ) * является обратным для преобразования АВ~ а это и нужно (см. замечание об ортогональ ных преобразованиях в предыдущем параграфе).
г 9 4
) Преобразование В'
1
будет также симметрическим: (£"')* = Л~
1 1