Инвариантные подпространства
[8/100%]Пусть — произвольный линейный оператор на векторном пространстве .
Является ли тривиальное подпространство инвариантным относительно ?
Является ли всё пространство инвариантным относительно ?
Опишите все подпространства, инвариантные относительно тождественного оператора на пространстве .
Пусть — линейный оператор на , определённый как
и пусть — подпространство, натянутое на первые два единичных вектора в .
Объясните, почему инвариантно относительно .
Определите .
Опишите структуру , где — любой базис, полученный расширением .
Пусть и — матрицы
Объясните, почему столбцы образуют базис для .
Проверьте, что и являются инвариантными подпространствами относительно .
Опишите структуру без каких-либо вычислений.
Теперь вычислите произведение , чтобы определить и .
Пусть — линейный оператор на пространстве , и предположим, что
— базис для , такой что имеет блочно-диагональный вид
Объясните, почему и обязательно являются инвариантными подпространствами относительно .
Если и — матрицы такие, что
объясните, почему и являются инвариантными подпространствами относительно .
Напомним (пример 4.8.3): если рассматривается как линейный оператор на , заданный умножением на матрицу , то относительно стандартного базиса имеем .
Если — матрица , а — скаляр, такой что вырождена (т.е. — собственное значение), объясните, почему соответствующее пространство собственных векторов является инвариантным подпространством относительно .
Рассмотрим матрицу .
Определите собственные значения .
Найдите все подпространства , инвариантные относительно .
Найдите невырожденную матрицу , такую что — диагональная матрица.