GRUPA
{G, *}
(G - zbiór, * - działanie łączne w G spełniające poniższe warunki)
1. Istnieje element neutralny
2. Każdy element G posiada element odwrotny/przeciwny
3. Działania * na zbiorze G są łączne
Jeżeli występuje przemienność działań to grupa jest abelowa (przemienna)
CIAŁO {F, +, . }
(F - zbiór, działania wewnętrzne „+” - dodawanie i „.” - mnożenie, spełniające poniższe warunki)
1. {F,+} jest grupą abelową (przemienną)
2. {F\{0}, . } jest grupą abelową (przemienną)
3.
(prawo
rozdzielności mnożenia względem dodawania)
W ciele zachodzą następujące warunki:
LICZBY ZESPOLONE
(a)
Postać kanoniczna
(b)
Postać sprzężona
(c)
Postać trygonometryczna
(d) Wzory:
PRZESTRZENIE LINIOWE {V(F), +, . } (też przestrzenie wektorowe)
(V - zbiór, F - ciało)
(a)
Przestrzenią liniową V nad ciałem F nazywamy układ {V(F),
+, . } gdzie „+”
jest działaniem wewnętrznym w zbiorze V a „.”
działaniem
zewnętrznym
(b)
Podprzestrzeń liniowa zawarta
nazywamy
każdy taki podzbiór w przestrzeni V, że W jest przestrzenią
liniową nad F
(c)
baza: Zbiór
jest
bazą przestrzeni liniowej V(F) jeżeli
1. Jest zbiorem wektorów liniowo niezależnych
2.
każdy
wektor da się przedstawić jako kombinację liniową wektorów ze
zbioru (napina przestrzeń wektorową)
(d)
układ wektorów
nazywamy
układem wektorów liniowo niezależnych jeżeli dla dowolnego
układu skalarów
spełniony
jest warunek
PRZEKSZTAŁCENIA
LINIOWE
(też odwzorowania liniowe)
(A - przekształcenie liniowe, V i V' - przestrzenie liniowe nad ciałem F)
(a)
(b)
(c)
Jądrem A nazywamy zbiór
.
Ker A jest podprzestrzenią V
(d)
Obrazem A nazywamy zbiór
.
Im A jest podprzestrzenią V
(e)
Rzędem przekształcenia A nazywamy wymiar obrazu A
(f) Macierz przekształcenia jest to zapis przekształcenia liniowego dwóch skończenie wymiarowych przestrzeni liniowych nad tym samym ciałem
PRZEJŚCIE Z JEDNEJ BAZY DO INNEJ BAZY
(a) Macierz przejścia jest to macierz odwracalna, zwana macierzą przejścia z bazy B do bazy B'
(b)
(c)
(co
jest w miejscu „?”)
(d)
Macierz podobna. Dwie macierze (
)
A, B są podobne, jeżeli istnieje macierz C (
)
nieosobliwa, że
.
Własności:
(Tr
- ślad macierzy, suma elementów na diagonalnej (przekątnej) )
MACIERZE
rząd macierzy - ilość niezależnych liniowo kolumn
macierz skalarna z przekątną główną (a, …, a)
sprzężenie
hermitowskie np.
WYZNACZNIK
MACIERZY KWADRATOWEJ
(A - macierz)
(a) Wyznacznik to funkcja określona na macierzach kwadratowych, związana z mnożeniem i dodawaniem odpowiednich elementów dużej macierzy, by otrzymać pojedynczą liczbę
(z
Laplace'a)
(b) Własności:
1.
2.
Wyznacznik macierzy, w której jeden z wierszy został pomnożony
przez liczbę
jest
równy iloczynowi
i
wyznacznika wyjściowej macierzy
3. Wyznacznik macierzy, której kolumna lub wiersz zawiera same zera = 0
4. Przy zamianie dwóch kolumn lub wierszy znak wyznacznika zmienia się na przeciwny
5. Wyznacznik macierzy jednostkowej = 1
6.
Jeżeli w macierzy są identyczne dwa wiersze lub kolumny to
wyznacznik jest równy 0
7.
WARTOŚCI I WEKTORY WŁASNE PRZEKSZTAŁCEŃ LINIOWYCH
(a)
(b) Transformacja podobieństwa
macierz diagonalizująca (P), wektory własne jako kolumny
macierz
diagonalna, wartości własne na przekątnej
PRZESTRZENIE Z ILOCZYNEM WEWNĘTRZNYM (iloczyn skalarny)
(a) Iloczyn wewnętrzny: operator na przestrzeni liniowej przypisujący dwóm argumentom tej przestrzeni wartość skalarną
Iloczyn
skalarny:
(b) Zbiory ortonormalne
jest
zbiorem ortonormalnym
(c) Zupełność zbioru ortonormalnego nie zawiera się z żadnym większym zbiorze ortonormalnym
(d)
Własności:
(e) Ortogonalizacja Grama-Schmidta
PRZEKSZTAŁCENIA SPRZĘŻONE DO DANEGO PRZEKSZTAŁCENIA
Przekształcenia
B jest sprzężone do A jeśli
Zazwyczaj
przekształcenie sprzężone do
Samosprzężone
(rzeczywiste
wartości własne)
Macierz
unitarna