Def. Podobieństwo Macierzy:
Macierz kwadratową A nazywamy podobną do macierzy kw. B, jeżeli istnieje nieosobliwa macierz P (det≠0) taka, że B=P-1AP, macierz P. nazywamy macierzą podobieństwa
Tw: Jeżeli macierz A jest podobna do macierzy b z macierzą podobieństwa P., to macierz B jest również podobna do macierzy A z macierzą podobieństwa P-1
Dowód: B=P-1AP *P.
PB=AP ⇒ PB*P-1=A
Def. Macierz ortogonalna:
Macierz kwadratową i nieosobliwą A nazywamy ortogonalną ⇔ A*AT =E
Definicja Bazy:
Układ B{e1,e2} gdzie
są wektorami liniowo niezależnymi nazywamy bazą w przestrzeni V2 (analogicznie dla B-{e1,e2,e3} (Trzy wektory
liniowo niezależne jeżeli kombinacja
Bazę B nazywamy ortonormalną gdy wszystkie wektory bazowe mają dł. równą 1 i są wzajemnie do siebie prostopadłe
Macierz przejścia:
Dane są dwie bazy: B{e1,e2, e3} oraz B'{e1',e2', e3'} w prz.V3. Z definicji bazy:
Zmiana współrzędnych wektora przy zmianie bazy:
Def: Operacji liniowej:
Operacja A: V3→V3 (A: V2→V2) nazywamy liniową jeśli spełnia warunek:
- warunek addytywności (analogiczności dla V2)
-w jednorodności
Def: Operacji jednostkowej:
Operację A, która działa w V3→V3 (lub A: V2→V2 ) nazywamy jednostkową jeżeli:
A=E - ozn. op. jednostkowej.
Macierz operacji jednostkowej:
Macierz operacji jednostkowej nie zależy od bazy ( w każdej bazie jest taka sama) AB'=P-1ABP; EB'=P-1EBP=P-1P=EB.
Def: Operacji symetrycznej:
Operację A:Vn→Vn (n=2,3) nazywamy symetryczną⇔
Def: Operacji antysymetrycznej:
Operację A:Vn→Vn (n=2,3) nazywamy antysymetryczną⇔
Def: Wartości własne i wektory własne:
Liczbę λ nazywamy wartością własną operacji liniowej A:V3→V3 (A: V2→V2) jeżeli istnieje niezerowy wektor
taki, że
. Wektor
nazywamy wektorem własnym odpowiadającym wart. własnej λ przy A.
Def. Tensor o walencji 1:
Dowolny obiekt nazywamy tensorem o welencji=1, nad przestrzenią Vn (n=2,3) jeżeli w każdej bazie B tej przestrzeni jest on określony jednoznacznie za pomocą n1 liczb xi zwanych współrzędnymi tensora w danej bazie, przy czym współrzędne te transformują się przy zmianie bazy według następującej zasady:
; (xi1)=pii'xi
Def. Tensor o walencji 2:
Dowolny obiekt nazywamy tensorem o welencji=2, nad przestrzenią Vn (n=2,3) jeżeli w każdej bazie B tej przestrzeni jest on określony jednoznacznie za pomocą n2 liczb αij zwanych współrzędnymi tensora w danej bazie, przy czym współrzędne te transformują się przy zmianie bazy według następującej zasady: αij' =pii'pjjαij
Tensor bezwładności: Jest on reprezentowany w bazie B przez macież
Tensor bezwładnosci masy m Zaczepionej w punkcie M(x1,x2,x3)
Jest to tensor symetryczny na przekątnej są to momenty bezwładności m. względem osi wyznaczonej przez wektory bazowe:
-moment względny x1,x2,x3
Pozostałe momenty to momenty dewiacyjne.
Def. Kwadryka:
Zbiór wszystkich punktów M(x1x2x3) o promieniach wodzących
i spełniających równanie
nazywamy kwadryką tensorową tensor IB. Kwadryka tensorowa jest to pewna powierzchnia .
Równanie kwadryki i w postaci macierzowej:
Postać kanoniczna kwadryki tensorowej: