Tips och lösning till U 22.17b
SamverkanLinalgLIU
Rad 2: | Rad 2: | ||
'''Tips 1''' | '''Tips 1''' | ||
- | + | Här gäller det att genomskåda vad som skall göras. Annars blir arbetet gigantiskt ( och orimligt). | |
{{NAVCONTENT_STEP}} | {{NAVCONTENT_STEP}} | ||
'''Tips 2''' | '''Tips 2''' | ||
- | + | Vi ska alltså ta fram avbildningsmatrisen <math>A^{1789}</math>. För att göra detta börjar vi med observationen att <math> | |
+ | A^2=TDT^t TDT^t=TD^2T^t, | ||
+ | </math> och vidare gäller att <math> | ||
+ | A^{1789}=...........=TD^{1789}T^t, | ||
+ | </math> | ||
{{NAVCONTENT_STEP}} | {{NAVCONTENT_STEP}} | ||
'''Tips 3''' | '''Tips 3''' | ||
- | + | Diagonalmatrisen reagerar enkelt på multiplikation med sig själv och detta i kombination med att egenvärdena är ettor och minusettor så blir problemet rimligt att lösa. Vi erhåller <center><math> | |
+ | D^{1789}= | ||
+ | \left(\begin{array}{llc} | ||
+ | 0^{1789}&0&0\\ | ||
+ | 0&1^{1789}&0\\ | ||
+ | 0&0&(-1)^{1789} | ||
+ | \end{array}\right) | ||
+ | = | ||
+ | \left(\begin{array}{rrr} | ||
+ | 0&0&0\\ | ||
+ | 0&1&0\\ | ||
+ | 0&0&-1 | ||
+ | \end{array}\right) | ||
+ | =D, | ||
+ | </math></center> | ||
{{NAVCONTENT_STEP}} | {{NAVCONTENT_STEP}} | ||
'''Lösning''' | '''Lösning''' |
Nuvarande version
Tips 1
Här gäller det att genomskåda vad som skall göras. Annars blir arbetet gigantiskt ( och orimligt).
Tips 2
Vi ska alltså ta fram avbildningsmatrisen \displaystyle A^{1789}. För att göra detta börjar vi med observationen att \displaystyle A^2=TDT^t TDT^t=TD^2T^t, och vidare gäller att \displaystyle A^{1789}=...........=TD^{1789}T^t,
Tips 3
Diagonalmatrisen reagerar enkelt på multiplikation med sig själv och detta i kombination med att egenvärdena är ettor och minusettor så blir problemet rimligt att lösa. Vi erhållerD^{1789}= \left(\begin{array}{llc} 0^{1789}&0&0\\ 0&1^{1789}&0\\ 0&0&(-1)^{1789} \end{array}\right) = \left(\begin{array}{rrr} 0&0&0\\ 0&1&0\\ 0&0&-1 \end{array}\right) =D,
Lösning
Eftersom avbildningen \displaystyle F^2 har matrisen \displaystyle A^2 som ges av
A^2=TDT^t TDT^t=TD^2T^t,
och därmed har \displaystyle F^3 matrisen \displaystyle A^3=TD^2T^t o.s.v.,
så har avbildningen \displaystyle F^{1789} matrisen \displaystyle A^{1789}=TD^{1789}T^t .
Vidare gäller att eftersom
D^{1789}= \left(\begin{array}{llc} 0^{1789}&0&0\\ 0&1^{1789}&0\\ 0&0&(-1)^{1789} \end{array}\right) = \left(\begin{array}{rrr} 0&0&0\\ 0&1&0\\ 0&0&-1 \end{array}\right) =D,
så har
\displaystyle F^{1789} matrisen \displaystyle A^{1789}=TD^{1789}T^t=TDT^t=A , dvs
\displaystyle F^{1789}=F .