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BDZ_linal_matan

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30) A f (x) = 2 f ′(x) + f (2x), a = −3 .

9.3. Пусть A матрица оператора в базисе e1, e2 , e3 . Найти матрицу этого оператора в базисе f1, f2, f3 , если известно разложение векторов f1, f2, f3 в базисе e1, e2 , e3 .

 

æ15

-11

 

5ö

 

ç

20

-15

 

8

÷

 

A = ç

 

÷,

1)

ç

8

- 7

 

6

÷

è

 

ø

 

æ

1

-1

 

2ö

 

 

 

ç

2

1

 

1

÷

 

 

 

A = ç

 

÷,

 

 

2)

ç

0

1

 

2

÷

 

 

è

 

ø

 

 

 

æ1

0

3 ö

 

 

 

ç

 

0

2

÷

 

 

 

A = ç1

÷,

 

 

3)

ç

 

1

- 2

÷

 

 

è1

ø

 

 

 

æ

2

3

- 2ö

 

 

 

ç

1

1

-1

÷

 

 

 

A = ç

÷,

 

 

4)

ç

1

0

 

2

 

÷

 

 

è

 

 

ø

 

 

 

æ1

1

1ö

 

 

 

 

 

ç

 

2

1

÷

 

 

 

 

 

A = ç1

÷,

 

 

 

 

5)

ç

 

1

2

÷

 

 

 

 

è1

ø

 

 

 

 

 

æ

3

4

- 3ö

 

 

 

ç

2

1

 

1

 

÷

 

 

 

A = ç

 

 

÷,

 

 

6)

ç

2

0

 

4

 

÷

 

 

è

 

 

ø

 

 

 

æ 1

3

 

5ö

 

 

 

ç

1

0

 

2

÷

 

 

 

A = ç

 

÷,

 

 

7)

ç

- 3

4

 

1

÷

 

 

è

 

ø

 

 

 

æ 2

2

 

-1ö

 

ç

0

5

 

- 4

÷

 

A = ç

 

÷,

8)

ç

- 2

0

 

 

5

÷

è

 

 

ø

 

æ

2

1

-1ö

 

 

 

ç

3

2

 

 

÷

 

 

 

A = ç

-1÷,

 

 

9)

ç

1

1

2

÷

 

 

è

ø

 

 

 

æ

1

- 2

1ö

 

 

 

ç

2

-1

 

 

÷

 

 

 

A = ç

 

1÷,

 

 

10)

ç

1

4

 

 

÷

 

 

è

 

1ø

 

 

f1 = 2e1 + 3e2 + e3, f2 = 3e1 + 4e2 + e3, f3 = e1 + 2e2 + 2e3.

f1 = 2e1 + e2,

f2 = -e1 + e2 + e3, f3 = -e1 + e3.

f1 = e1 - 2e3,

f2 = e1 + e2 - e3, f3 = -e1 + e2 + e3.

f1 = 2e1 - 2e2 + 3e3, f2 = e1 - e2 + e3,

f3 = e1 + 2e2.

f1 = e1 + e2 + e3,

f2 = 2e1 + e2 + 2e3, f3 = e1 + e3.

f1 = e1 - 3e2 - e3, f2 = 2e1 + e2 + e3, f3 = 2e1 - 2e2.

f1 = -e1 + 3e2 - e3, f2 = e1 + 2e2 ,

f3 = e1 - 2e2 + e3.

f1 = 2e1 + e2 + e3, f2 = 2e1 + 3e2 + e3, f3 = e1 + e2.

f1 = e1 - e2,

f2 = -2e1 + e2 - 2e3, f3 = -e2 + e3.

f1 = -e1 + e2 - e3, f2 = e1 + e2 - 2e3, f3 = e1 + e2 - e3.

51

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æ- 2

1

 

1ö

 

ç

2

-1

 

 

÷

 

A = ç

 

1÷,

11)

ç

4

1

 

 

÷

è

 

1ø

 

æ 1

1

- 2ö

 

ç

-1

1

 

2

÷

 

A = ç

 

÷,

12)

ç

1

1

 

4

÷

è

 

ø

 

æ 2

1

1

ö

 

ç

-1

2

2

÷

 

A = ç

÷,

13)

ç

2

1

4

÷

è

ø

 

æ

1

2

1

ö

 

ç

2

-1

2

÷

 

A = ç

÷,

14)

ç

1

2

4

÷

è

ø

 

æ

1

0

1ö

 

 

 

ç

2

1

0

÷

 

 

 

A = ç

÷,

 

15)

ç

1

2

0

÷

 

 

è

ø

 

 

 

æ1

1

0ö

 

 

 

ç

0

2

1

÷

 

 

 

A = ç

÷,

 

16)

ç

1

2

2

÷

 

 

è

ø

 

 

 

æ

2

1

1ö

 

 

 

ç

2

0

2

÷

 

 

 

A = ç

÷,

 

17)

ç

1

2

0

÷

 

 

è

ø

 

 

 

æ 1

2

2

ö

 

ç

-1

0

2

÷

 

A = ç

÷,

18)

ç

1

1

1

÷

è

ø

 

æ 2

0

2

ö

 

ç

-1

0

2

÷

 

A = ç

÷,

19)

ç

4

2

3

÷

è

ø

 

æ

2

1

0

ö

 

ç

0

-1

2

÷

 

A = ç

÷,

20)

ç

2

0

1

÷

è

ø

 

æ1

2

1 ö

 

 

ç

 

0

 

÷

 

 

A = ç1

-1÷,

21)

ç

 

2

0

÷

 

è1

ø

 

 

æ 2

1

 

2 ö

 

ç

0

1

 

 

 

÷

 

A = ç

-1÷,

22)

ç

-1

1

 

0

÷

è

 

ø

f1 = e1 + e2 + e3, f2 = -e1 + e2 - e3, f3 = 2e1 - e3.

f1 = e1 - 2e2 + e3, f2 = -e1 + 2e2 + e3, f3 = -e1 + 3e2 + e3.

f1 = -2e1 + e2 + e3, f2 = -e1 + 2e2 - e3, f3 = -3e1 + e3.

f1 = -2e1 + e2 + 2e3, f2 = 2e1 + 2e2 - e3, f3 = e1 + 4e2 + 2e3.

f1 = -2e1 + e2 , f2 = e1 + e3, f3 = e1 + 2e3.

f1 = -2e1 + e2 - e3, f2 = 2e1 + 2e2 - 2e3, f3 = 2e1 + 2e2 - e3.

f1 = e2 + e3,

f2 = e1 + 2e2 + e3, f3 = -e1 + 2e3.

f1 = e1 + 3e2 + 2e3, f2 = e2 + e3,

f3 = 2e1 + 2e2.

f1 = 2e1 + 2e2, f2 = 2e2 ,

f3 = e1 + e2 + e3.

f1 = e1 + 2e2 - e3, f2 = e1 + 2e3,

f3 = 3e1 + 2e2.

f1 = e2 + 2e3, f2 = 2e1 - e2 , f3 = e1 + 2e3.

f1 = 2e2 + e3,

f2 = -2e1 - e2 + e3, f3 = 3e1 - 2e3.

52

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æ

3

0

 

1 ö

 

ç

2

1

 

 

 

÷

 

A = ç

 

- 2÷,

23)

ç

1

-1

 

0

÷

è

 

ø

 

æ

0

3

3 ö

 

 

ç

3

2

 

 

÷

 

 

A = ç

1 ÷,

 

24)

ç

1

0

 

 

÷

 

è

-1ø

 

 

æ1

0

1ö

 

 

 

ç

 

1

0

÷

 

 

 

A = ç1

÷,

 

 

25)

ç

 

1

1

÷

 

 

è1

ø

 

 

 

æ1

1

-1ö

 

 

ç

1

2

 

 

÷

 

 

A = ç

- 3÷,

26)

ç

0

1

 

 

÷

 

è

1 ø

 

 

æ

1

2

0ö

 

 

 

ç

2

1

3

÷

 

 

 

A = ç

÷,

 

 

27)

ç

3

0

5

÷

 

 

è

ø

 

 

 

æ- 3

 

2

 

1ö

 

ç

1

 

2

 

1

÷

 

A = ç

 

 

÷,

28)

ç

-1

 

-1

 

2

÷

è

 

 

ø

 

æ- 2

1

 

2 ö

 

ç

2

 

2

 

 

 

÷

 

A = ç

 

 

-1÷,

29)

ç

- 3

1

 

2

÷

è

 

ø

 

æ- 2

1

 

1ö

 

 

ç

1

 

2

 

2

÷

 

 

A = ç

 

 

÷,

30)

ç

2

 

0

 

1

÷

 

è

 

 

ø

 

f1 = 3e1 - 2e2 + e3, f2 = -e1 + e3,

f3 = 3e1 - e2 - e3.

f1 = -e1 + 3e2 + 2e3, f2 = 2e1 + e2 + 2e3, f3 = -2e1 + 3e2.

f1 = e1 + e3, f2 = e2 + e3, f3 = e1 + e2.

f1 = e1 + e2 - e3,

f2 = e1 + 2e2 - 2e3, f3 = 2e1 - e3.

f1 = e1 - 2e2 - 3e3, f2 = 2e1 - 3e2 ,

f3 = 2e1 + e3.

f1 = 2e1 + e2 + 4e3, f2 = -e1 + 2e2 + 2e3, f3 = e1 - e2 - e3.

f1 = e1 + 2e2 - e3, f2 = 2e1 - e2 + 2e3, f3 = e1 + 2e2.

f1 = e2 - 2e3, f2 = 2e1 + e2 ,

f3 = -e1 - 2e2 + e3.

9.4. Линейный оператор в базисе a1, a2 , a3 задан матрицей A. Найти его матрицу B в базисе e1, e2 , e3 , если известно разложение векторов a1, a2 , a3 по базису e1, e2 , e3 .

 

æ

1

0

0ö

 

a = 2e + 3e + e ,

 

ç

 

 

 

÷

 

1

 

1

2

3

 

A = ç

0

2

0

÷,

a2 = 3e1 + 4e2 + e3,

 

ç

0

0

3

÷

 

a = e + 2e + 2e .

1)

è

ø

 

 

 

 

 

 

 

3

1

 

2

3

 

æ

1 2 0ö

a = -e + e ,

 

 

ç

 

 

 

 

÷

1

 

1

3

 

 

A = ç

-1 1 1

÷,

a2 = -e1 + e2 + e3,

 

ç

2 1 2

÷

a = e + 2e .

 

2)

è

ø

 

 

 

 

 

 

 

3

1

 

2

 

53

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æ

1

1

 

1 ö

 

 

ç

0

0

 

1

÷

 

 

A = ç

 

÷,

3)

ç

3

2

 

 

÷

 

è

- 2ø

 

 

æ

2

 

1

 

1ö

 

ç

3

 

1

 

0

÷

 

A = ç

 

 

÷,

4)

ç

- 2

-1

2

÷

è

ø

 

æ1

1

1ö

 

 

 

ç

 

2

1

÷

 

 

 

A = ç1

÷,

 

 

5)

ç

 

1

2

÷

 

 

è1

ø

 

 

 

æ

3

 

2

2ö

 

 

ç

4

 

1

0

÷

 

 

A = ç

 

÷,

 

6)

ç

- 3

 

1

4

÷

 

è

 

ø

 

 

æ1

1

- 3ö

 

 

ç

3

0

4

÷

 

 

A = ç

÷,

 

7)

ç

5

2

1

÷

 

è

ø

 

a1 = -e1 + e2 + e3, a2 = e1 + e2 - e3, a3 = e1 - e2 + e3.

a1 = 2e1 + e2 , a2 = e1 - 2e3, a3 = e1 + 2e2.

a1 = e1 + e3, a2 = 2e1 - 2e2 ,

a3 = e1 - 2e2 + e3.

a1 = 2e1 + e2 + 2e3, a2 = 2e1 + e2 + e3, a3 = e1 + 2e2.

a1 = -e1 + 3e2 - e3, a2 = e1 - 3e2 - e3, a3 = e1 + e2 + e3.

 

æ 2

0

- 2

ö

a

 

ç

 

 

 

÷

1

 

A = ç

2

5

0

÷,

a2

 

ç

-1

- 4

5

÷

a

8)

è

ø

 

 

 

 

 

3

=e1 + e2 ,

=-e1 + e3,

=e1 + e2 - e3.

 

æ 2

3

 

1ö

 

ç

1

2

 

1

÷

 

A = ç

 

÷,

9)

ç

-1

-1

 

2

÷

è

 

ø

 

æ

1

2

 

1

ö

 

ç

- 2

-1

 

4

÷

 

A = ç

 

÷,

10)

ç

1

1

 

1

÷

è

 

ø

 

æ- 2

2

 

4ö

 

ç

1

-1

 

1

÷

 

A = ç

 

÷,

11)

ç

1

1

 

1

÷

è

 

ø

 

æ 1

1 - 2ö

 

ç

-1

1

2

÷

 

A = ç

÷,

12)

ç

1

1

4

÷

è

ø

 

æ

2

-1

2ö

 

 

 

ç

1

2

1

÷

 

 

 

A = ç

÷,

 

13)

ç

1

2

4

÷

 

 

è

ø

 

 

 

æ1

2

1ö

 

 

 

ç

2

-1

2

÷

 

 

 

A = ç

÷,

 

14)

ç

1

2

4

÷

 

 

è

ø

 

 

a1 = 2e1 - e3,

a2 = -e1 + e2 - e3, a3 = e1 + e2.

a1 = 2e1 + e2 + e3, a2 = e1 - e2 ,

a3 = -e1 + e2 - e3.

a1 = e1 + e2 + e3, a2 = e1 - 2e2 + e3, a3 = -2e1 + e2 + e3.

a1 = -e1 + e2 - e3, a2 = -e1 + 2e2 + e3, a3 = -e1 + 3e2 + e3.

a1 = 2e1 - e3,

a2 = -e1 + 3e2 + e3, a3 = -3e1 + e3.

a1 = -2e1 + e2 + 2e3, a2 = -2e1 + e2 ,

a3 = -e1 + e2 - e3.

54

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æ1

2

1ö

 

 

 

ç

0

1

2

÷

 

 

 

A = ç

÷,

 

15)

ç

1

0

0

÷

 

 

è

ø

 

 

 

æ1

1

0ö

 

 

 

ç

0

2

1

÷

 

 

 

A = ç

÷,

 

16)

ç

1

2

2

÷

 

 

è

ø

 

 

 

æ2

2

1ö

 

 

 

ç

1

0

2

÷

 

 

 

A = ç

÷,

 

17)

ç

1

2

0

÷

 

 

è

ø

 

 

 

æ1

-1

1ö

 

 

ç

2

0

 

÷

 

 

A = ç

1÷,

 

18)

ç

2

2

 

÷

 

è

1ø

 

 

æ2

-1

 

4ö

 

 

ç

0

0

 

2

÷

 

 

A = ç

 

÷,

19)

ç

2

2

 

3

÷

 

è

 

ø

 

 

æ2

0

 

2ö

 

 

ç

1

-1

 

0

÷

 

 

A = ç

 

÷,

20)

ç

0

2

 

1

÷

 

è

 

ø

 

 

æ

1

1

 

1ö

 

 

ç

2

0

 

2

÷

 

 

A = ç

 

÷,

21)

ç

1

-1

 

0

÷

 

è

 

ø

 

 

æ2

0

 

-1ö

 

ç

1

1

 

1

÷

 

A = ç

 

÷,

22)

ç

2

-1

 

0

÷

è

 

ø

 

æ3

2

 

1

ö

 

ç

0

1

 

 

 

÷

 

A = ç

 

-1÷,

23)

ç

1

- 2

 

0

÷

è

 

ø

 

æ

0

3

1 ö

 

 

ç

3

2

0

÷

 

 

A = ç

÷,

24)

ç

3

1

 

 

÷

 

è

-1ø

 

 

æ1

1

1ö

 

 

 

ç

0

1

÷

 

 

 

A = ç

1÷,

 

 

25)

ç

1

0

÷

 

 

è

1ø

 

 

 

æ 1

1

 

0ö

 

ç

1

2

 

1

÷

 

A = ç

 

÷,

26)

ç

-1

-

3

 

1

÷

è

 

ø

a1 = -e1 + e3,

a2 = e1 + e2 + 2e3, a3 = e1 + 2e3.

a1 = -2e1 + e2 - e3, a2 = e1 + e3,

a3 = e1 + 3e2 + 2e3.

a1 = e2 + e3, a2 = 2e1 + 2e2 ,

a3 = e1 + 2e2 - e3.

a1 = e1 + 2e2 + e3, a2 = e2 + e3,

a3 = 2e2.

a1 = -e1 + 2e3, a2 = 2e1 + e3, a3 = e1 + e2 + e3.

a1 = e1 - e3, a2 = 2e1 + e3,

a3 = e1 + 2e2 - e3.

a1 = e1 + 2e3, a2 = 2e1 + e2 ,

a3 = -2e1 - e2 + e3.

a1 = e1 + 2e3, a2 = 3e1 - 2e3,

a3 = 3e1 - e2 - e3.

a1 = 3e1 - e2 + e3, a2 = -e1 + e2 + 2e3, a3 = e1 + e3.

a1 = -2e1 + 3e3, a2 = 3e1 - e2 - e3, a3 = 3e1 - 2e3.

a1 = e1 - e3,

a2 = e1 + e2 - e3, a3 = e1 - 2e2 - 3e3.

a1 = e2 + e3,

a2 = e1 + 2e2 + 2e3, a3 = 2e1 - 3e3.

55

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æ

1 2 3ö

 

 

a = e + e ,

 

 

ç

 

 

÷

 

 

1

1

2

 

 

A = ç

2 1 0

÷,

 

 

a2 = 2e1 - e3,

 

 

ç

0 3 5

÷

 

 

a = 2e + e .

 

27)

è

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1

3

 

 

æ

- 3 1 -1ö

 

a = 2e + e + e ,

 

ç

 

 

 

÷

 

1

1

2

3

 

A = ç

2

2 -1÷,

 

a2 = e1 + 2e2 - e3,

 

ç

 

 

 

÷

 

a = e - 2e .

 

28)

è

1 1 2 ø

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

3

 

 

æ

- 2

2 - 3ö

a = -e + 2e + 2e ,

 

ç

 

 

 

 

÷

1

1

2

3

 

A = ç

1

2

 

1

÷,

a2 = -2e1 - e2 + 2e3,

 

ç

2 -1 2

÷

a = 2e + e .

 

29)

è

ø

 

 

 

 

 

 

 

3

1

2

 

 

æ

- 2 1 2ö

 

a = -e + 2e + 2e ,

 

ç

 

 

 

÷

 

1

1

2

3

 

A = ç

1

2 0

÷,

 

a2 = -2e1 - e2 + 2e3,

 

ç

1 2 1

÷

 

a = 2e + e .

 

30)

è

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1

2

 

9.5. Линейный оператор в базисе a1, a2 , a3 задан матрицей A. Найти его матрицу в базисе

b1, b2 , b3 (координаты векторов даны в некотором базисе e1, e2 , e3 ).

 

æ 1

-18

15

ö

 

a

= (8;-6; 7),

 

b1 = (1;-2;1),

 

ç

 

 

 

÷

 

1

 

 

 

 

 

 

-1

-22

15

,

a2

= (-16; 7;-13), b2

= (3;-1; 2),

 

A = ç

÷

 

ç

1

-25

22

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

= (9;-3; 7),

b

= (2;1; 2).

1)

è

ø

 

 

 

 

 

 

 

3

 

3

 

 

æ0

2

0

ö

 

 

ç

1

0

0

÷

 

 

A = ç

÷,

 

2)

ç

0

0

3

÷

 

è

ø

 

 

æ-1

 

1

 

1

ö

 

ç

1

 

2

 

0

÷

 

A = ç

 

 

÷,

3)

ç

2

 

1

 

- 2

÷

è

 

 

ø

 

æ0

0

1

ö

 

 

ç

1

1

1

÷

 

 

A = ç

÷,

 

4)

ç

3

2

2

÷

 

è

ø

 

 

æ

3

 

1

 

0

ö

 

ç

2

 

1

 

1

÷

 

A = ç

 

 

÷,

5)

ç

- 2

-1

2

÷

è

ø

 

æ1

2

1ö

 

 

ç

 

1

1

÷

 

 

A = ç1

÷,

 

6)

ç

 

1

2

÷

 

è1

ø

 

a1 = (2; 3;1), a2 = (3; 4;1), a3 = (1; 2; 2),

a1 = (2;1; 0),

a2 = (-1;1;1), a3 = (-1; 0;1),

a1 = (1; 0; - 2), a2 = (1;1;-1), a3 = (-1;1;1),

a1 = (2;-2; 3), a2 = (1;-1;1), a3 = (1; 2; 0),

a1 = (1;1;1), a2 = (2;1; 2), a3 = (1; 0;1),

b1 = (1;1;1), b2 = (1;-2;1), b3 = (-2;1;1).

b1 = (-1;1;-1), b2 = (-1; 2;1),

b3 = (-1; 3;1).

b1 = (2; 0;-1), b2 = (-1; 3;1), b3 = (-3; 0;1).

b1 = (-2;1; 2), b2 = (-2;1; 0), b3 = (-1;1;-1).

b1 = (-1; 0;1), b2 = (1;1; 2), b3 = (1; 0; 2).

56

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æ

4

 

1

0

ö

 

ç

3

 

2

2

÷

 

A = ç

 

÷,

7)

ç

- 3

 

1

4

÷

è

 

ø

 

æ3

0

 

4 ö

 

ç

1

1

 

 

÷

 

A = ç

 

- 3÷,

8)

ç

5

2

 

1

÷

è

 

ø

a1 = (1;-3;-1), a2 = (2;1;1), a3 = (2;-2; 0),

a1 = (-1; 3;-1), a2 = (1; 2; 0),

a3 = (1;-2;1),

b1 = (-2;1;-1), b2 = (0;1;1),

b3 = (1; 3; 2).

b1 = (0;1;1), b2 = (2; 2; 0), b3 = (1; 2;-1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ 2

5

0

ö

a

= (1;-1; 0),

b1 = (1; 2;1),

 

ç

 

 

 

÷

1

 

 

 

 

 

 

2

0

- 2

a2 = (-2;1;-2), b2

= (0;1;1),

 

A = ç

÷,

 

ç

-1

- 4

5

÷

 

 

 

 

 

 

 

a

= (0;-1;1),

b

= (0; 2; 0).

9)

è

ø

 

 

 

 

 

3

 

3

 

 

æ- 2

-1

 

4ö

 

ç

1

 

2

 

1

÷

 

A = ç

 

 

÷,

10)

ç

1

 

1

 

1

÷

è

 

 

ø

 

æ 1

-1

 

1ö

 

ç

- 2

 

2

 

4

÷

 

A = ç

 

 

÷,

11)

ç

1

 

1

 

1

÷

è

 

 

ø

 

æ-1

1

 

2 ö

 

ç

1

1

-

2

÷

 

A = ç

÷,

12)

ç

1

1

 

4

÷

è

 

ø

 

æ1

2

 

1ö

 

 

 

ç

2

-1

2

÷

 

 

 

A = ç

÷,

 

13)

ç

1

2

 

4

÷

 

 

è

 

ø

 

 

 

æ2

-1

2ö

 

 

 

ç

1

2

 

1

÷

 

 

 

A = ç

 

÷,

 

14)

ç

1

2

 

4

÷

 

 

è

 

ø

 

 

 

æ0

1

2ö

 

 

 

 

ç

1

2

1

÷

 

 

 

 

A = ç

÷,

 

 

15)

ç

1

0

0

÷

 

 

 

è

ø

 

 

 

 

æ0

2

1ö

 

 

 

 

ç

1

1

0

÷

 

 

 

 

A = ç

÷,

 

 

16)

ç

1

2

2

÷

 

 

 

è

ø

 

 

 

 

æ1

0

2ö

 

 

 

 

ç

2

2

1

÷

 

 

 

 

A = ç

÷,

 

 

17)

ç

1

2

0

÷

 

 

 

è

ø

 

 

 

 

 

 

 

a = (-1;1;-1),

b1 = (1; 0;-1),

1

 

 

 

a = (1;1;-2),

 

b2 = (2; 0;1),

2

 

 

 

a3 = (1;1;-1),

 

 

 

b3 = (1; 2;-1).

 

 

 

 

a = (1;1;1),

b1 = (1; 0; 2),

1

 

 

 

a2 = (-1;1;-1),

 

b2 = (2;1; 0),

a3 = (2; 0;-1),

 

 

 

b3 = (-2;-1;1).

 

 

 

 

a = (1;-2;1),

b1 = (1; 0; 2),

1

 

 

 

a2 = (-1; 2;1),

 

b2 = (3; 0;-2),

a3 = (-1; 3;1),

 

 

 

b3 = (3;-1;-1).

 

 

 

 

a = (-2;1;1),

b1 = (3;-1;1),

1

 

 

 

a2

= (-1; 2;-1),

 

 

= (-1;1; 2),

b2

a3

= (-3; 0;1),

 

 

= (1; 0;1).

b3

a1 = (-2;1; 2), a2 = (2; 2;-1),

a3 = (1; 4; 2),

a1 = (-2;1; 0), a2 = (1; 0;1),

a3 = (1; 0; 2),

a1 = (-2;1;-1), a2 = (2; 2;-2),

a3 = (2; 2;-1),

a1 = (0;1;1), a2 = (1; 2;1), a3 = (-1; 0; 2),

b1 = (-2; 0; 3), b2 = (3;-1;-1),

b3 = (3; 0;-2).

b1 = (1; 0;-1), b2 = (1;1;-1), b3 = (1;-2;-3).

b1 = (0;1;1), b2 = (1; 2; 2), b3 = (2; 0;-3).

b1 = (1;1; 0), b2 = (2; 0;-1), b3 = (2; 0;1).

57

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æ

2

0

1ö

 

 

ç

1

 

 

÷

 

 

A = ç

-1 1÷,

 

18)

ç

2

2

 

÷

 

è

1ø

 

 

æ

0

0

 

2ö

 

 

ç

2

-1

 

4

÷

 

 

A = ç

 

÷,

19)

ç

2

2

 

3

÷

 

è

 

ø

 

 

æ

1

-1

 

0ö

 

 

ç

2

0

 

2

÷

 

 

A = ç

 

÷,

20)

ç

0

2

 

1

÷

 

è

 

ø

 

 

æ2

0

 

2ö

 

 

ç

1

1

 

1

÷

 

 

A = ç

 

÷,

21)

ç

1

-1

 

0

÷

 

è

 

ø

 

 

æ

1

1

 

1 ö

 

ç

2

0

 

-

 

÷

 

A = ç

 

1÷,

22)

ç

2

-1

 

0

÷

è

 

ø

 

æ

0

1

 

-1ö

 

ç

3

2

 

1

÷

 

A = ç

 

÷,

23)

ç

1

- 2

 

0

÷

è

 

ø

 

æ

3

2

0 ö

 

 

ç

0

3

1

÷

 

 

A = ç

÷,

24)

ç

3

1

 

 

÷

 

è

-1ø

 

 

æ0

1

1ö

 

 

 

ç

1

1

÷

 

 

 

A = ç

1÷,

 

 

25)

ç

1

0

÷

 

 

è

1ø

 

 

 

æ 1

2

 

1ö

 

ç

1

1

 

 

÷

 

A = ç

 

0÷,

26)

ç

-1

-

3

 

1

÷

è

 

ø

 

æ2

1

0ö

 

 

 

ç

1

2

3

÷

 

 

 

A = ç

÷,

 

27)

ç

0

3

5

÷

 

 

è

ø

 

 

 

æ 2

2

 

-1ö

 

ç

- 3

1

 

 

 

÷

 

A = ç

 

-1÷,

28)

ç

1

1

 

2

÷

è

 

ø

a1 = (1; 3; 2), a2 = (0;1;1), a3 = (2; 2; 0),

a1 = (2; 2; 0), a2 = (0; 2; 0), a3 = (1;1;1),

a1 = (1; 2;-1), a2 = (1; 0; 2), a3 = (3; 2; 0),

a1 = (0;1; 2), a2 = (2;-1; 0), a3 = (1; 0; 2),

b1 = (2;1;1), b2 = (1; 2;-1), b3 = (0;1;-2).

b1 = (-1; 2; 2), b2 = (-2;-1; 2), b3 = (2;1; 0).

b1 = (-1; 2; 2), b2 = (-2;-1; 2), b3 = (2;1; 0).

b1 = (2; 3;1), b2 = (3; 4;1), b3 = (1; 2; 2).

a = (0; 2;1),

 

b1 = (-1; 0;1),

1

 

 

 

a = (-2;-1;1),

 

b2 = (-1;1;1),

2

 

 

 

a3 = (3; 0;-2),

 

 

 

b3 = (1; 2; 0).

 

 

 

 

a = (3;-2;1),

b1 = (-1;1;1),

1

 

 

 

a2 = (-1; 0;1),

 

b2 = (1;1; -1),

a3 = (3;-1;-1),

 

 

 

b3 = (1;-1;1).

 

 

 

 

a = (-1; 3; 2),

b1 = (2;1; 0),

1

 

 

 

a2 = (2;1; 2),

 

b2 = (1; 0;-2),

a3 = (-2; 3; 0),

 

 

 

b3 = (1; 2; 0).

 

 

 

 

a = (1; 0;1),

b1 = (1; 0;1),

1

 

 

 

a2 = (0;1;1),

 

b2 = (2;-2; 0),

a3 = (1;1; 0),

 

 

 

b3 = (1;-2;1).

 

 

 

 

a = (1;1;-1),

b1 = (2;1; 2),

1

 

 

 

a2 = (1; 2;-2),

 

b2 = (2;1;1),

a3 = (2; 0;-1),

 

 

 

b3 = (1; 2; 0).

 

 

 

 

a = (1;-2;-3),

b1 = (-1; 3;-1),

1

 

 

 

a2 = (2;-3; 0),

 

b2 = (1;-3;-1),

a3 = (2; 0;1),

 

 

 

b3 = (1;1;1).

 

 

 

 

a = (2;1; 4),

b1 = (1;1; 0),

1

 

 

 

a = (-1; 2; 2),

 

b2 = (-1; 0;1),

2

 

 

 

a3 = (1;-1;-1),

 

b3 = (1;1;-1).

 

58

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æ 1

2

 

1

ö

a = (1; 2;-1),

 

b1 = (2; 0;-1),

 

ç

 

 

 

 

÷

1

 

 

 

 

A = ç

- 2

2

 

- 3

÷,

a2 = (2;-1; 2),

b2 = (-1;1;-1),

 

ç

2

-1

 

2

÷

 

 

 

 

 

 

a = (1; 2; 0),

b = (1;1; 0).

29)

è

 

ø

 

 

 

 

 

 

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ 1

2

0

ö

 

a = (0;1;-2),

b1 = (2;1;1),

 

ç

 

 

 

÷

 

1

 

 

 

 

A = ç

- 2

1

2

÷,

 

a2 = (2;1; 0),

b2 = (1;-1; 0),

 

ç

1

2

1

÷

 

 

 

 

 

 

 

a = (-1;-2;1),

b = (-1;1;-1).

30)

è

ø

 

 

 

 

 

 

 

3

3

9.6. Найти собственные значения и собственные векторы линейного оператора, заданного матрицей в некотором базисе. Найти матрицу оператора в базисе из собственных векторов.

 

æ1

2 ö

1)

ç

3

 

÷

è

-4ø .

 

æ 5

1

ö

4)

ç

4

5

÷

è

ø .

 

æ 6

3

ö

7)

ç

2

1

÷

è

ø .

 

æ1

1ö

10)

ç

8

3

÷

è

ø .

 

æ 3

4ö

13)

ç

4

9

÷

è

ø .

 

æ 4

-1ö

16)

ç

2

 

÷

è

1 ø .

 

æ5

2

ö

19)

ç

3

0

÷

è

ø .

 

æ 3

1ö

22)

ç

-1

 

÷

è

1ø .

 

æ 5

-1ö

25)

ç

2

 

÷

è

2 ø .

 

æ3

4ö

28)

ç

3

7

÷

è

ø .

 

æ3

4ö

 

2)

ç

1

3

÷

 

è

ø .

 

æ1

3 ö

5)

ç

2

-4

÷

è

ø .

 

æ 4

4 ö

8)

ç

4

 

÷

è

10ø .

 

æ 4

3 ö

11)

ç

2

 

 

÷

è

-1ø .

 

æ7

4

ö

 

14)

ç

3

3

÷

 

è

ø .

 

æ 2

2 ö

17)

ç

3

-3

÷

è

ø .

 

æ 4

8

ö

 

20)

ç

1

2

÷

 

è

ø .

 

æ -1

 

2

ö

23)

ç

4

1

÷

è

ø .

 

æ1

4

ö

 

26)

ç

2

3

÷

 

è

ø .

 

æ 5

3

ö

 

29)

ç

4

1

÷

 

è

ø .

 

æ3

8ö

 

3)

ç

1

1

÷

 

è

ø .

 

æ 6

4 ö

6)

ç

4

 

÷

è

12ø .

 

æ 5

 

2

ö

9)

ç

-1

 

2

÷

è

 

ø .

 

æ 3

3 ö

12)

ç

4

 

 

÷

è

-1ø .

 

æ -4

 

2ö

15)

ç

3

 

1

÷

è

 

ø .

 

æ7

4ö

 

18)

ç

4

1

÷

 

è

ø .

 

æ 2

1ö

 

21)

ç

8

4

÷

 

è

ø .

 

æ3

2 ö

24)

ç

3

-2

÷

è

ø .

 

æ9

4ö

 

27)

ç

4

3

÷

 

è

ø .

 

æ1

4ö

 

30)

ç

3

5

÷

 

è

ø .

9.7. Найти собственные числа и собственные векторы линейного оператора, заданного матрицей в некотором базисе. Найти матрицу оператора в базисе из собственных векторов.

59

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æ 2

5

 

-1ö

 

ç

-1

-3

 

0

÷

 

ç

 

÷

1)

ç

2

3

 

 

 

 

÷

è

 

-2ø .

 

æ -1

-3

-3ö

 

ç

3

5

 

 

3

÷

 

ç

 

 

÷

3)

ç

-1

-1

 

1

÷

è

 

ø .

 

æ0

-3

 

4ö

 

 

 

ç

4

-8

 

8

÷

 

 

 

ç

 

÷

 

 

5)

ç

6

-7

6

÷

 

 

è

ø .

 

æ -2

-2

 

-1ö

 

ç

-3

-9

 

 

 

÷

 

ç

 

-4÷

7)

ç

3

13

 

5

÷

è

 

ø .

 

æ6

-5

 

-3ö

 

ç

3

-2

 

 

 

÷

 

ç

 

-2÷

9)

ç

2

-2

 

0

÷

è

 

ø .

 

æ1

-3

 

4ö

 

 

 

ç

4

-7

 

8

÷

 

 

 

ç

 

÷

 

 

11)

ç

6

-7

7

÷

 

 

è

ø .

 

æ 4

-5

 

2ö

 

 

 

ç

5

-7

 

3

÷

 

 

 

ç

 

÷

 

 

13)

ç

6

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