如何理解高等代數線性變換的結構的研究過程?

時間 2021-06-14 10:42:29

1樓:大臉阿望

對於線性代數/高等代數的課程結構來說,Jordan標準型部分通常會從"幾何意義"(即從線性空間和線性對映的角度)和 矩陣兩個角度出發。對於復矩陣而言,尋找Jordan標準型的目的是為了在相似這一等價關係下尋找形式簡單的代表元。對於復線性變換而言尋找Jordan標準型的意義就是尋找合適的基使得變換的表示陣形式簡單。

題主所述的一些概念之所以在該課程提出就是為了從「幾何意義」上尋找簡單的表示陣做鋪墊。

對於線性變換而言,找不變子空間的意義是最顯而易見的如果能將V分解成不變子空間的直和,那麼就可以找到一組基將線性變換表示為分塊對角矩陣。於是表示矩陣就能有乙個初步的化簡,這就引出了尋找簡單表示陣的第乙個想法——將V分解為不變子空間的直和。

,其餘全為0的矩陣。而特殊變換——冪零變換總是能將空間V分解為若干個強迴圈子空間的直和,而強迴圈子空間也是不變子空間,這麼一來這類變換總是可以擁有著及其簡潔的表示矩陣——一系列副對角線全為1,其餘全為0的矩陣組成的分塊對角陣,這就引出了尋找簡單表示矩陣的第二個想法——尋找和給定變換相關的冪零變換。

那麼由於柯西凱萊定理,線性變換f的特徵多項式為化零多項式,即 為0變換(其中 代表不同的特徵值及其重數,I代表恒等變換),那麼可以去猜測如果每個 的解空間 (這個稱為根子空間)的直和是V,這個猜測可以通過柯西凱萊定理證明。把變換 限制在 上就是個冪零變換(極小多項式中的次數實際上就是使為0變換的最小冪次)。那麼由於對冪零變換的研究就可以知道可分解為許多 的強迴圈子空間 的直積,於是f在每個 上的表示陣都為主對角線為 副對角線為1其餘為0的矩陣,這就是Jordan塊。

可以證明是f的不變子空間,於是f的表示陣就是Jordan塊的分塊對角陣。

2樓:sqsq101

對於域F上的線性空間V,同時也具有F[λ]模結構,所以(V,φ)(後者是V上的線性變換)和F[λ]模之間有集合的模之間有集合的雙射。線性變換的問題轉化為研究模,實際上是主理想整環上的有限生成撓模,它具有準素迴圈分解為準素迴圈模,相關的概念也就由此而出了。

手機上敲的不太清楚,後續再補點。

怎麼解釋 數域p上n維線性空間V的線性變換組成的線性空間是n 維?

我的直觀理解是這樣的。因為每個n維的線性變換 T V to V 與其表示矩陣 M 維度為 n times n 都是一一對應的。可以證明V裡的所有線性變換組成的線性空間與所有 n times n 的矩陣是同構的。這樣結論就很明顯了。具體證明可以參考Axler的Linear Algebra Done R...

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If an linear transfornmation s matrix can be a Jordan block,then its invariant subspaces are finite,numbering where is the dimention of the space In o...

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夫子 關於線性非線性問題,這篇 線性微分方程與非線性微分方程的區別是什麼?的1.3裡面寫的很清楚,滿足可加性和齊次性就是線性的。可加性 T A B T A T B 齊次性 T a A a T A T是一種運算,比如微分運算元D D的定義為 易證D是線性的,且D的組合也是線性的 線性其實就是微分運算元...