Macierz symetryczna, pokazać wyznacznik >0
INSTRUKTOR: Wykazać, że macierz A, (2x2), symetryczna, dodatnie określona ma det(A) >0
Czy bez danych dotyczących wartości da sie temu dowieść?
a b
b c
det = ac−b2, a*c >0, b2 >0, no ale trzeba byoby wykazać, że
ac−b2 >0
ac > b2
a tutaj informacji brak
12 paź 11:58
12 paź 12:09
INSTRUKTOR: " to w szczególności minor 2x2 jest dodatni, co
kończy dowód."
Mógłbyś nieco rozwinąć temat? nie do końca rozumiem
12 paź 12:23
Kładraty: Patrz na samą definicję. Macierz jest dodatnio określona wtedy, gdy wiodące minory główne są
dodatnie. Na przykładzie Twojej macierzy masz dwa minory główne:
M1 = a oraz M2 = A. Skoro A jest dodatnio określona, to det(M1) > 0 oraz det(M2) > 0. Ale
det(M2) = det(A), bo M2 = A. Stąd det(A) > 0.
Zobacz link, który podałem. Tam masz dokładniej pokazane o co chodzi na przykładzie macierzy
rozmiaru n x n
12 paź 12:28
jc:
Jeśli A jest macierzą dodatnio określoną, to dla pewnej macierzy M
MT A M = I
Stąd 1 = det(M)2 det(A) i det (A) > 0.
12 paź 12:31
jc: Skąd te minory?
12 paź 12:32
jc: Skąd bierzecie takie egzotyczne definicje z minorami?
Macierz symetryczna dodatnio określona to taka macierz, że dla dowolnego niezerowego
wektora v: vt A v > 0.
Diagonalizacja Lagrange, mówi nam, że dla pewnej macierzy M
Mt A M = D, gdzie d jest macierzą diagonalną.
W przypadku macierzy dodatnio określonej D ma na przekątnej same liczby dodatnie.
Stąd det(M)2 det(A) = det(D) > 0 i dalej det(A) > 0.
Minory pojawiają się w twierdzeniu, którego dowód oparty jest na fakcie, który mamy właśnie
pokazać.
12 paź 12:43
Kładraty: Więc zapytam: mamy udawać, że minorów nie ma (jeszcze), bo dowodzimy faktu, na którym opiera
się twierdzenie, w którym zostały one wprowadzone? Nie każdy musi mieć pojęcie, skąd się dane
pojęcie bierze, by z niego korzystać. Stąd próba korzystania przeze mnie z kryterium.
Oczywiście bardziej podoba mi się Twoja wersja dowodu, jest bardziej formalna.
12 paź 13:00
jc: Dla macierzy 2x2 dowód jest zupełnie szkolny.
Kiedy dla dowolny x, y (nie równych równocześnie 0)
Q(x,y) = ax
2 + 2bxy + cy
2 > 0?
a>0. W przeciwnym wypadku Q(1,0) = a<0.
Q=a(x+by/a)
2+ (c−b
2/a)y
2
Podstawiając x=−by/a widzimy, że c−b
2/a powinno być dodatnie,
a więc ac−b
2>0.
ac−b
2 = wyznacznika (A).
12 paź 13:22
jc: Jeszcze bardziej po szkolnemu.
ax2+2bxy+cy2 > 0
Dla x=1, y=0 mamy Q=a>0.
Dla y=1 mamy Q=ax2+2bx+c>0, przy czym wiemy już, że a>0.
Dlatego Δ=4(b2−ac) < 0, czyli ac−b2 > 0.
12 paź 13:42