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矩阵论练习11(线性映射的矩阵)

时间:2020-05-13 10:27:21      阅读:94      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:不同   线性变换   tar   tla   lin   alpha   通过   row   映射   

定义

\(f\in Hom(V,U)\)。选定基偶:

\[V:\alpha_1,\cdots,\alpha_s \U:\beta_1,\cdots,\beta_n \]

\((f(\alpha_1),\cdots,f(\alpha_s))=(\beta_1,\cdots,\beta_n)A\) ,则称 \(A\)\(f\) 在选定基偶下的矩阵。
\(f\in Hom(V,U)\) 代表 \(f:V\rightarrow U\) 是一个线性映射。
如果 \(U=V\),那可以把基取得一样。如果有

\[(f(\alpha_1),\cdots,f(\alpha_s))=(\alpha_1,\cdots,\alpha_s)A \]

则称 \(A\) 是线性变换 \(f\) 在所选基下的矩阵。

题目

\(f\in Hom(F^{2\times 2}, F^{2\times 2})\) 定义为:

\[f(X) = \left ( \begin{matrix} a-3b & b+2c \a-b-c & a+b-3c+4d \end{matrix} \right ) \]

其中,\(f(X) = \left ( \begin{matrix} a & b \c & d \end{matrix} \right ) \in F^{2\times 2}\),
\(f\) 在基 \(E_{11},E_{12},E_{21},E_{22}\) 下的矩阵。

解答

按照定义搭好框架,一步一步来即可。为了书写方便,矩阵采用Matlab写法,即不同行用分号隔开。
定义域中基 \(E_{11},E_{12},E_{21},E_{22}\),代入 \(f(X)\),得

\[f(E_{11})=[1\ 0;1\ 1]\f(E_{12})=[-3\ 1;-1\ 1] \f(E_{21})=[0\ 2;-1\ -3]\f(E_{22})=[0\ 0;0\ 4] \]

因此,

\[(f(E_{11}),f(E_{12}),f(E_{21}),f(E_{22}))=(E_{11},E_{12},E_{21},E_{22}) \left ( \begin{matrix} 1 & -3 & 0 & 0 \0 & 1 & 2 & 0 \1 & -1 & -1& 0 \1 & 0 & -3 & 4 \end{matrix} \right ) \]

右方即为所求的矩阵,记为 \(A\)\(A\) 的每一列通过把 \(E_{11},\cdots,E_{22}\) 进行线性组合得到一个 \(f\) 的变换。

矩阵论练习11(线性映射的矩阵)

标签:不同   线性变换   tar   tla   lin   alpha   通过   row   映射   

原文地址:https://www.cnblogs.com/forcekeng/p/12880211.html

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