Teorema 4. 3.
A manfiymas matritsa har doim r manfiymas harakteristik
songa egaki, unda A matritsaning barcha harakteristik ildizlarining moduli r
dan ortmaydi. Bu r maksimal harakteristik songa
0
y
manfiymas xos vektor
mos keladi:
102
)
0
,
0
(
y
y
ry
Ay
Isboti.
A matritsa uchun (4.35) o’rinli bo’lsin.
m
A
matritsaning maksimal
harakteristik sonini
m
r
bilan unga mos normalangan musbat xos vektorni
m
y
bilan belgilaymiz:
m
A
m
y
=
m
r
,...
,
2
,
1
;
0
,
1
m
y
g
y
y
m
m
m
m
(4.36)
u holda (4.35) dan kelib chiqadiki, quyidagi limit mavjud:
r
r
m
lim
bu yerda r - A matritsaning harakteristik soni.
0
m
r
va
)
(
0
m
m
r
, bu yerda
)
(
0
m
-
m
A
matritsaning ixtiyoriy harakteristik soni (m=1,2…) ekanligidan limitga
o’tib, quyidagini hosil qilamiz:
0
,
0
r
r
(4.37)
bu yerda
0
- A matritsaning ixtiyoriy harakteristik soni. Bu limitik o’tishdan
(4.35) bilan birga quyidagi hosil bo’ladi:
0
r
B
(4.38)
normalangan
xos
vektorlar
...)
2
,
1
(
m
y
m
ketma-ketligidan
qandaydir
normalangan y vektorga yaqinlashuvchi
)
1
(
p
y
p
m
qism ketma-ketlik ajratish
mumkin. (4.36) tenglikdan limitga o’tib, quyidagini hosil qilamiz:
)
0
,
0
(
y
y
ry
Ay
teorema isbotlandi.
Manfiymas elementli matritsalar uchun muhim bo’lgan qator tasdiqlarni
qarab chiqamiz:
1.Agar
n
k
i
ik
a
A
1
,
-r maksimal harakteristik sonli manfiymas matritsa
bo’lsa, u holda
r
A
E
d
d
A
E
,
0
,
0
1
1
(4.39)
haqiqatan,
0
r
da
0
1
1
0
j
j
j
A
A
E
(4.40)
103
yoyilma o’rinli, shuning uchun
0
2
1
0
)
1
(
j
j
j
A
j
A
E
d
d
(4.41)
2.Agar A – r maksimal harakteristik sonli manfiymas matritsa bo’lib,
B
va
C
mos ravishda uning yopishgan va keltirilgan yopishgan
matritsalari bo’lsa, u holda
r
da
,
0
B
0
C
(4.42)
bo’lib,
1
A
E
B
,
1
A
E
C
va
r
da
,
0
0
(4.43)
ekanligidan, (4.39) dan (4.42) kelib chiqadi.
3.Agar A yoyilmaydigan, r maksimal harakteristik sonli matritsa bo’lsa, u
holda
r
da
0
1
A
E
,
0
1
A
E
d
d
, (4.44)
r
da
,
0
B
0
C
(4.45)
4.
r
-A manfiymas matritsaning taribi n dan kichik bo’lgan bosh minorning
harakteristik soni bo’lib, r-A matritsaning maksimal harakteristik soni bo’lsa,
r
r
(4.46)
bo’ladi. Agar (n-1)-tartibli minor uchun
r
r
bo’lsa, u holda
A
E
harakteristik aniqlovchi uchun
r
r
da
0
(4.47)
tengsizlik o’rinli.
Agar A –yoyilmaydigan matritsa bo’lsa, u holda (4.46) da tenglik belgisi
bo’lmaydi, ya’ni
r
r
bo’ladi.
Agar A –yoyilmaydigan matritsa bo’lsa, u holda xech bo’lmaganda bitta
bosh minor uchun (4.46) da tenglik belgisi o’rinli, ya’ni
r
r
bo’ladi.
5.Agar
0
A
yoyiluvchi matritsa bo’lib,
104
△ (𝑟) = |
𝑟 − 𝑎
11
−𝑎
12
… −𝑎
1𝑛
−𝑎
21
𝑟 − 𝑎
22
… −𝑎
2𝑛
. .
−𝑎
𝑛1
. .
−𝑎
𝑛2
. .
…
. .
𝑟 − 𝑎
𝑛𝑛
|
harakteristik aniqlovchisining qandaydir bosh minori nolga aylansa, u holda shu
minorni o’rab turuvchi minor xususiy holda (n-1)-tartibli bosh minorlardan biri
nn
B
B
B
,...,
,
22
11
nolga aylanadi.
6.
0
A
matritsa faqat va faqat
)
...,
2
,
1
(
0
)
(
n
i
r
B
ii
munosabatlardan birida tenglik belgisi o’rinli bo’lsa, yoyiluvchi bo’ladi.
7.Agar r-A>0 matritsaning maksimal harakteristik soni bo’lsa, u holda
ixtiyoriy
r
da
A
E
A
harakteristik matritsaning barcha bosh minorlari
musbat, ya’ni
)
,..,
2
,
1
;
....
1
,
(
,
0
....
,
...
,
2
1
2
1
2
1
n
p
n
i
i
i
r
i
i
i
i
i
i
A
p
p
p
(4.48)
bo’ladi.
Lemma 4.3.
(Kotelyanskiy lemmesi).
Agar
n
k
i
ik
g
G
1
,
haqiqiy matritsada dioganalda yotmagan barcha
elementar manfiy yoki nolga teng,
)
,....,
2
,
1
.
,
(
0
n
k
i
k
i
g
ik
(4.49)
bosh minorlar ketma-ketligi ega musbat
0
....
12
....
12
...,
,
0
12
12
,
0
1
1
11
n
n
G
G
G
g
(4.50)
bo’lsa, u holda G matritsaning bosh minorlari musbat,
)
,..,
2
,
1
;
....
1
(
0
....
,
...
,
2
1
2
1
2
1
n
p
n
i
i
i
i
i
i
i
i
i
G
p
p
p
bo’ladi.
105
Teorema 4.4.
haqiqiy son
0
1
,
n
k
i
ik
a
A
matritsaning r maksimal
harakteristik sonidan katta,
r
bo’lishi uchun
ning bu qiymatida
A
E
A
k
ketma-ketligi musbat,
− 𝑎
11
> 0,
|
− 𝑎
11
−𝑎
12
−𝑎
21
− 𝑎
22
| > 0,
, … , |
− a
11
−a
12
… a
1n
−a
21
− a
22
… a
2n
.
−a
n1
.
−a
n2
. .
…
− a
nn
|
(4.51)
bo’lishi zarur va yetarli.
Teorema 4.5.
Dioganalda yotmagan elementlari manfiymas bo’lgan
0
1
,
n
k
i
ik
c
C
haqiqiy matritsaning barcha harakteristik sonlari manfiy haqiqiy
qismga ega bo’lishi uchun
C
11
< 0, |
C
11
C
12
C
21
C
22
| > 0, … , (−1)
n
|
C
11
C
12
… C
1n
C
21
C
22
… C
2n
.
C
n1
.
C
n2
.
…
.
C
nn
|
(4.52)
tengsizlik bajarailishi zarur va yetarli.
Teorema 4.6.
A-manfiymas matritsaning ixtiyoriy lementi o’sganda
uning maksimal harakteristik soni kamaymaydi. U qat’iy o’sadi, agarda A
yoyilmaydigan matritsa bo’lsa.
Dostları ilə paylaş: |