กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

พื้นที่ย่อยแบบวงจร

การเปลี่ยนเส้นทางที่สามารถพิมพ์ได้/เปลี่ยนเส้นทางด้วยความเป็นไปได้

ในทางคณิตศาสตร์ในพีชคณิตเชิงเส้นและการวิเคราะห์เชิงฟังก์ชัน ปริภูมิ ย่อยวัฏจักร ( cyclic subspace) คือ

พื้นที่ย่อยแบบวงจร

ในทางคณิตศาสตร์ในพีชคณิตเชิงเส้นและการวิเคราะห์เชิงฟังก์ชัน ปริภูมิ ย่อยวัฏจักร ( cyclic subspace) คือ ปริภูมิย่อยพิเศษบางอย่างของปริภูมิเวกเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับเวกเตอร์ในปริภูมิเวกเตอร์และการแปลงเชิงเส้นของปริภูมิเวกเตอร์นั้น ปริภูมิย่อยวัฏจักรที่เกี่ยวข้องกับเวกเตอร์vในปริภูมิเวกเตอร์Vและการแปลงเชิงเส้นTของVเรียกว่า ปริภูมิย่อยวัฏจักร Tที่สร้างขึ้นโดยvแนวคิดของปริภูมิย่อยวัฏจักรเป็นองค์ประกอบพื้นฐานในการกำหนดทฤษฎีบทการแยกส่วนวัฏจักรในพีชคณิตเชิงเส้น

คำนิยาม

อนุญาตที:วีวี{\displaystyle T:V\ลูกศรขวา V}เป็นการแปลงเชิงเส้นของปริภูมิเวกเตอร์วี{\displaystyle V}และปล่อยให้วี{\displaystyle v}เป็นเวกเตอร์ในวี{\displaystyle V}. เดอะที{\displaystyle T}-ปริภูมิย่อยแบบวัฏจักรของวี{\displaystyle V}สร้างโดยวี{\displaystyle v}ซึ่งแสดงด้วย(วี;ที){\displaystyle Z(v;T)}คือปริภูมิย่อยของวี{\displaystyle V}สร้างขึ้นโดยชุดเวกเตอร์{วี,ที(วี),ที2(วี),,ที(วี),}{\displaystyle \{v,T(v),T^{2}(v),\ldots ,T^{r}(v),\ldots \}}ในกรณีที่วี{\displaystyle V}เป็นปริภูมิเวกเตอร์เชิงทอพอโลยีวี{\displaystyle v}เรียกว่าเวกเตอร์แบบวงจรสำหรับที{\displaystyle T}ถ้า(วี;ที){\displaystyle Z(v;T)}มีความหนาแน่นในวี{\displaystyle V}สำหรับกรณีเฉพาะของ ปริภูมิ ที่มีมิติจำกัดนี่เทียบเท่ากับการกล่าวว่า(วี;ที){\displaystyle Z(v;T)}คือพื้นที่ทั้งหมดวี{\displaystyle V}[ 1 ]

มีนิยามอื่นที่เทียบเท่ากันของปริภูมิวัฏจักร ให้ที:วีวี{\displaystyle T:V\ลูกศรขวา V}เป็นการแปลงเชิงเส้นของปริภูมิเวกเตอร์เชิงทอพอโลยีเหนือฟิลด์เอฟ{\displaystyle F}และวี{\displaystyle v}เป็นเวกเตอร์ในวี{\displaystyle V}เซตของเวกเตอร์ทั้งหมดที่มีรูปแบบจี(ที)วี{\displaystyle g(T)v}, ที่ไหนจี(x){\displaystyle g(x)}เป็นพหุนามในวงแหวนเอฟ[x]{\displaystyle F[x]}ของพหุนามทั้งหมดในx{\displaystyle x}เกินเอฟ{\displaystyle F}คือที{\displaystyle T}-พื้นที่ย่อยแบบวงจรที่สร้างขึ้นโดยวี{\displaystyle v}[ 1 ]

ปริภูมิย่อย(วี;ที){\displaystyle Z(v;T)}เป็นปริภูมิย่อยที่ไม่เปลี่ยนแปลงสำหรับที{\displaystyle T}ในแง่ที่ว่าที(วี;ที)(วี;ที){\displaystyle TZ(v;T)\เซตย่อย Z(v;T)}.

ตัวอย่าง

  1. สำหรับปริภูมิเวกเตอร์ใดๆวี{\displaystyle V}และตัวดำเนินการเชิงเส้นใดๆที{\displaystyle T}บนวี{\displaystyle V},ที{\displaystyle T}ปริภูมิย่อยแบบวัฏจักรที่สร้างขึ้นโดยเวกเตอร์ศูนย์คือปริภูมิย่อยศูนย์ของวี{\displaystyle V}.
  2. ถ้าฉัน{\displaystyle I}ถ้า ตัวดำเนินการเอกลักษณ์ คือ ทุกๆฉัน{\displaystyle I}-ปริภูมิย่อยแบบวัฏจักรมีมิติเดียว
  3. (วี;ที){\displaystyle Z(v;T)}เป็นมิติเดียวก็ต่อเมื่อวี{\displaystyle v}เป็นเวกเตอร์ลักษณะเฉพาะ (เวกเตอร์เอกลักษณ์) ของที{\displaystyle T}.
  4. อนุญาตวี{\displaystyle V}เป็นปริภูมิเวกเตอร์สองมิติ และให้ที{\displaystyle T}เป็นตัวดำเนินการเชิงเส้นบนวี{\displaystyle V}แสดงโดยเมทริกซ์[0100]{\displaystyle {\begin{bmatrix}0&1\\0&0\end{bmatrix}}}เมื่อเทียบกับฐานลำดับมาตรฐานของวี{\displaystyle V}. อนุญาตวี=[01]{\displaystyle v={\begin{bmatrix}0\\1\end{bmatrix}}}. แล้วทีวี=[10],ที2วี=0,,ทีวี=0,{\displaystyle Tv={\begin{bmatrix}1\\0\end{bmatrix}},\quad T^{2}v=0,\ldots ,T^{r}v=0,\ldots }. ดังนั้น{วี,ที(วี),ที2(วี),,ที(วี),}={[01],[10]}{\displaystyle \{v,T(v),T^{2}(v),\ldots ,T^{r}(v),\ldots \}=\left\{{\begin{bmatrix}0\\1\end{bmatrix}},{\begin{bmatrix}1\\0\end{bmatrix}}\right\}}และดังนั้น(วี;ที)=วี{\displaystyle Z(v;T)=V}. ดังนั้นวี{\displaystyle v}เป็นเวกเตอร์แบบวงจรสำหรับที{\displaystyle T}.

เมทริกซ์คู่

อนุญาตที:วีวี{\displaystyle T:V\ลูกศรขวา V}เป็นการแปลงเชิงเส้นของn{\displaystyle n}ปริภูมิเวกเตอร์มิติวี{\displaystyle V}เหนือทุ่งนาเอฟ{\displaystyle F}และวี{\displaystyle v}เป็นเวกเตอร์แบบวงจรสำหรับที{\displaystyle T}จากนั้นเวกเตอร์

บี={วี1=วี,วี2=ทีวี,วี3=ที2วี,วีn=ทีn1วี}{\displaystyle B=\{v_{1}=v,v_{2}=Tv,v_{3}=T^{2}v,\ldots v_{n}=T^{n-1}v\}}

สร้างฐานที่เป็นระเบียบสำหรับวี{\displaystyle V}ให้พหุนามลักษณะเฉพาะสำหรับที{\displaystyle T}เป็น

พี(x)=0+1x+2x2++n1xn1+xn{\displaystyle p(x)=c_{0}+c_{1}x+c_{2}x^{2}+\cdots +c_{n-1}x^{n-1}+x^{n}}.

แล้ว

ทีวี1=วี2ทีวี2=วี3ทีวี3=วี4ทีวีn1=วีnทีวีn=0วี11วี2n1วีn{\displaystyle {\begin{aligned}Tv_{1}&=v_{2}\\Tv_{2}&=v_{3}\\Tv_{3}&=v_{4}\\\vdots &\\Tv_{n-1}&=v_{n}\\Tv_{n}&=-c_{0}v_{1}-c_{1}v_{2}-\cdots c_{n-1}v_{n}\end{aligned}}}

ดังนั้น เมื่อเปรียบเทียบกับฐานที่เรียงลำดับแล้วบี{\displaystyle B}ผู้ดำเนินการที{\displaystyle T}แสดงโดยเมทริกซ์

[0000010001010020001n1]{\displaystyle {\begin{bmatrix}0&0&0&\cdots &0&-c_{0}\\1&0&0&\ldots &0&-c_{1}\\0&1&0&\ldots &0&-c_{2}\\\vdots &&&&&\\0&0&0&\ldots &1&-c_{n-1}\end{bmatrix}}}

เมทริกซ์นี้เรียกว่าเมทริกซ์คู่ของพหุนามพี(x){\displaystyle p(x)}[ 1 ]

ดูเพิ่มเติม

  • PlanetMath: พื้นที่ย่อยแบบวัฏจักร
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Cyclic_subspace&oldid=1190319047 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ พื้นที่ย่อยแบบวงจร

ในทางคณิตศาสตร์ในพีชคณิตเชิงเส้นและการวิเคราะห์เชิงฟังก์ชัน ปริภูมิ ย่อยวัฏจักร ( cyclic subspace) คือ

คำนิยาม

อนุญาต ที : วี → วี {\displaystyle T:V\ลูกศรขวา V} เป็นการแปลงเชิงเส้นของปริภูมิเวกเตอร์ วี {\displaystyle V} และปล่อยให้ วี {\displaystyle v} เป็นเวกเตอร์ใน วี {\displaystyle V} .

ตัวอย่าง

สำหรับปริภูมิเวกเตอร์ใดๆ วี {\displaystyle V} และตัวดำเนินการเชิงเส้นใดๆ ที {\displaystyle T} บน วี {\displaystyle V} , ที {\displaystyle T} ปริภูมิย่อยแบบวัฏจักรที่สร้างขึ้นโดยเวกเตอร์ศูนย์คือปริภูมิย่อยศูนย์ของ วี {\displaystyle V} .

เมทริกซ์คู่

อนุญาต ที : วี → วี {\displaystyle T:V\ลูกศรขวา V} เป็นการแปลงเชิงเส้นของ n {\displaystyle n} ปริภูมิเวกเตอร์มิติ วี {\displaystyle V} เหนือทุ่งนา เอฟ {\displaystyle F} และ วี {\displaystyle v} เป็นเวกเตอร์แบบวงจรสำหรับ ที {\displaystyle T} จากนั้นเวกเตอร์