締切済み ジョルダン標準形についての質問です。 2012/02/12 16:43 (551) (021) (002) の最小多項式までは求められるのですが、ジョルダン標準形の求め方が分かりません。 分かる方、解説よろしくお願いします。 みんなの回答 (1) 専門家の回答 みんなの回答 alice_44 ベストアンサー率44% (2109/4759) 2012/02/12 20:21 回答No.1 問題の行列は三角行列だから、対角成分を見れば、 固有値が 5,2,2 であることはスグ判ります。 後は、重根 2 に対するジョルダン胞が、 J(2,2) の1個か、J(2,1) が2個あるのか、 判定するだけです。 問題の行列を A、単位行列を E と置いて、 rank(A-2E) を計算すればいいですね。 rank = 2 なので、J(2,2) のほうと解ります。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育数学・算数 関連するQ&A ジョルダン標準形の求め方が? 僕の教科書は、三宅敏恒「線形代数学」なのですが、 ジョルダン標準形の求め方として、 (tE-A)の根から固有多項式を出し、それから最小多項式を求めています。 僕が思うには、ジョルダン標準形は、固有値を一般的に求めるためのものなので、 このやり方では、意味ないと思います。 実際には、どうやって、ジョルダン標準形を求めるのですか? (行基本変形の繰り返しで、できるのでしょうか) ジョルダン標準形の作り方 固有ベクトルを求めずに、固有値だけでジョルダン標準形を求めるやり方を教えて下さい。 自分のやり方の間違っている点や不十分なところを指摘して下さい。 例題 A= [2 0 -1] [-2 3 2 ] [1 0 0] のジョルダン標準形を求めなさい。 解法 (1)固有多項式で固有値を求める。 固有多項式Ψ(λ)=(λ-3)(λ-1)^2 λ=1(重解)、3 (2)それぞれの固有値におけるジョルダン細胞の個数を求める。 「1つの固有値に対する互いに独立な固有ベクトルの本数(固有空間の次元数)は、その固有値に対するジョルダン細胞の個数に等しい」ので、 つまり、固有空間の次元数=dim(A-λE)=n-rank(A-λE)=ジョルダン細胞数なので、 λ=3の時、 rank(A-3E)=2 dim(A-3E)=3-2=1 λ=1に対して、ジョルダン細胞1つ。 λ=1について rank(A-E)=2 dim(A-E)=3-2=1 よってλ=1に対して、 ジョルダン細胞1つ。 (3)次にジョルダン細胞の次数を求める。 (A-3E)(A-E)≠0 (A-3E)(A-E)^2=0 より、最小多項式は (λ-3)(λ-1)^2なので、 λ=3のジョルダン細胞の次数は1 λ=1のジョルダン細胞の次数は2 よってJ=J(3,1)➕J(1,2) (➕は、+の丸囲み) J= [3 0 0] [0 1 1] [0 0 1] 一応、答えは出ました。これで間違いないですか? しかし、私のやり方では、(3)でわざわざ、 (A-3E)(A-E)^2を計算しなくてはいけません。 これがけっこう面倒です。 そうではなく、最小多項式を求めなくてもいいやり方を教えてほしいのです。 ジョルダン標準形について ジョルダン標準形について (200) (220)=Aという行列のe^tAを求める際に (312) まずは対角化するのですが その時に必要なPの求め方で悩んでいます。 Aの固有多項式は|tE-A|=(t-2)^3となると思うのですが この場合のやり方を忘れてしまいました(:_;) 答え(の1つ)は (001) (020) (230)となります。 そしてジョルダン標準形は (210) (021) (002)です。 この1の数は次元を求めて分かるものでしたっけ? 長々と書いてしましましたが Pの求め方とジョルダン標準形の1の数について 教えてください。。 天文学のお話。日本ではどのように考えられていた? OKWAVE コラム ジョルダン標準形を求める。 1 3 -1 A = 0 2 1 -1 2 2 について、ジョルダン標準形にする変形行列とジョルダン標準形を求めよという問題です。 固有値は2、2、2。 3 -1 V(2) = < 1 、0 > 0 1 であることまではわかるのですがその後どうやってジョルダン標準形を求めるのかが分かりません。 すみませんが、どなたか解説をお願いします。 ジョルダン標準形 A= 3 -1 -1 3 のジョルダン標準形を求めたいのですが、参考書を読んでも難しくてよく分かりません。 det(A-λI)=(λ-2)(λ-4)より、固有値は2と4だと分かりますが、その後どうやってジョルダン標準形を求めるのかが分かりません。 すみませんが、どなたか解説をお願いします。 ジョルダン標準形について 行列をジョルダン標準形に変形する方法はなんとか理解できましたが、ジョルダン標準形とは何かイマイチよく分かりません。 ジョルダン標準形とは簡単に言うと何ですか。 代数学のジョルダン標準形の問題を教えて下さい この問題を教えて下さい。 3次複素正方行列Aの固有多項式が(t-1)^2(t-2)で、最少多項式(t-1)(t-2)である。 ジョルダン標準形は何かという問題です。 (1 0 0) (0 1 0) (0 0 2) であっているでしょうか。お願いいたします ジョルダン標準形ってなんのため? 線形代数の本を読んでいると、後ろのほうにジョルダン標準形がでてきます。 書いてあることをなぞることはなんとかできるのですが、固有値の次にいきなり前触れもなく現れるので、これが ・どういう(歴史的)要請・経由で ・何のために 現れたのかがわかりません。 ジョルダン標準形の本質は何でしょうか? ジョルダン標準形 ジョルダン標準形の作り方がわかりません 例えば ( 0 -1 -1 0 ) ( -1 1 0 1 ) ( 2 1 2 -1 ) ( -1 -1 -1 1 ) (4行4列の行列式) のジョルダン標準形を求めるとき 固有方程式が(t-1)^4 になったので 固有値は1、 重複度は4 というところまでは計算したのですが、 その後の方法が分かりません ( 4 1 0 0 ) ( 0 4 1 0 ) ( 0 0 4 1 ) ( 0 0 0 4 ) とかでいいんでしょうか? ジョルダン標準形の求め方。 具体的な行列のジョルダン標準形の求め方がいまいちよくわかりません。どのように求めればいいのでしょうか? 例えば3×3行列N= 0,1,0 0,0,0 1,0,0 に対して N^2= 0,0,0 0,0,0 0,1,0 またN^3=0ですよね。 この後v=N^2v1,v1≠0となるv1を見つける。 ちなみにv=(0,0,1)、v1=(0,1,0)となり P={N^2v1,Nv1,v1}とすればジョルダン標準形が求められる。 とあるのですが結局のところこのベクトルを見つければ ジョルダン標準形を作る正則行列Pが作れるのでしょうか? 例えば実際に行列A= 5,-3,2,1, 1,2,1,0 -3,3,0,1 0,2,1,1 を求める場合の手順は、 (1)Aが冪零であることを示す。 (2)Pを構成するv1を見つける。 ということでいいのでしょうか? ジョルダン標準形 4 0 -1 -1 -1 4 0 -1 0 0 5 0 2 1 1 7 上記の4×4行列についての質問です。 固有値が5(重複度4)となり、ジョルダンブロックの個数が2となるのはわかるのですが この行列のジョルダン標準形の固有値5に属するブロックのうち、ひとつは3次、ひとつは1次になる理由がわかりません。 よろしくお願いします。 ジョルダン標準形の求め方 0 0 1 1 0 0 0 0 0 という行列のジョルダン標準形を求めたいんですが、本を読んでもいまいちわかりません。 どなたかヒントをお願い致します。 日本史の転換点?:赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム 対角化 対称行列の対角化可能であるか証明せよ。 また、反例があるならそれを挙げよ。 という問題なのですが、固有多項式において、最小多項式が重解を持たなければ、ジョルダン標準系にならないから、対角化可能とか言えそうなのか?とか、でも、最小多項式が重解を持つと何故ジョルダン標準系になってしまうのかよく分かってないんだよなとか、右往左往したのですが、良い方法が思い付きません。 どなたか、何か良いアイデアはないでしょうか? ジョルダン標準形 次の行列Aをジョルダン標準形に変換せよ。 8 0 -1 -2 7 2 1 0 6 という問題なんですが、固有方程式を計算すると固有値は3重根で7でした。そこで固有値7に対する固有空間を求めると、多分計算が間違っていなければ x1=[1 0 1]^t , x2=[0 1 0]^t が一次独立なベクトルとして取れると思うんです。そして3本目が必要なので一般固有ベクトルを求めるために(A-7E)x3=x1としてx3(=[a b c]^tとする)を求めにいったんですが、これだと1本目の式と3本目の式はa-c=1で一致するんですが2本目の式は-2a+2c=0となりa,cが一意に決められません。これはさらに2本取れることを意味してるんでしょうか?仮にa=2,c=1として3本目のベクトルをx3=[2 0 1]^tとして進めていっても最終的なジョルダン標準形の形を計算したときに 7 0 1 0 7 0 0 0 7 とズレてしまいました。多分色々と間違いが重なった結果だと思うんですが、まだジョルダン標準形をしっかり理解できてないようなのでアドバイスよろしくお願いします! ちなみに一次独立なベクトルを並べた行列をPとすると僕の場合Pは 1 0 2 0 1 0 1 0 1 となりますが解答のほうは 1 1 0 -2 0 1 1 0 0 でした。 ジョルダン標準形の問題 A={[3,-1,1],[2,0,2], [1, -1,3]}のジョルダン標準形を求めようとしたのですが、固有値2が三重解となり、固有ベクトルを求めても標準形までたどり着けませんでした。どうすればよいでしょうか。 ジョルダン標準形の幾何学的意味 正方行列Aについて、Aのジョルダン標準形とAによる幾何変換の間にはどのような関係がありますか。 1.Aによる変換が拡大縮小の場合、Aのジョルダン標準形はどのようになりますか。 2.Aによる変換が回転の場合、Aのジョルダン標準形はどのようになりますか。 3.Aによる変換が平行移動の場合、Aのジョルダン標準形はどのようになりますか。 ジョルダン標準形をつくりたいのですが・・・ 次の3X3行列Aのジョルダン標準形を求めたいのですが、固有空間を求める段階でわからなくなっています。 (-1 1 0) A=( 0 -1 4) ( 1 0 -4) 固有値は0、-3となり、次元は両方1次元。 固有値0の固有空間は、aを任意定数として a( 1 1 1/4) (←の行列は転置です) 固有値ー3の固有空間は、bを任意定数として b( 1 -2 1) (←の行列も転置です) ここから先がよくわからない部分なのですが・・・ (ここまででも間違っているかもしれませんので、違って いたら教えてください) 固有ベクトルの具体例を3つ用意するために、固有値ー3に対して、 p{A-(-3)E}=q ...(★) (Eは単位行列、qはー3の固有ベクトル具体例) を満たすpを求めると、そのpが3つ目の固有ベクトルになる・・・ でいいのでしょうか? 実際、a=1、b=1として(★)を計算して、具体的な固有ベクトルとして、 (0 -1 1)を出しました。 (←の行列は転置) そして、これらのベクトルを列ベクトルにもつ行列Bを考えたとき、 (Bの逆行列)*A*B を計算してもジョルダン標準形になりませんでした。。 ジョルダン標準形はおそらく (-3 1 0) ( 0 -3 0) ( 0 0 0) ではないかと思うのですが、解法がよくわかりません。 誰かご存知の方に教えていただきたいのです。 お願いします。 ジョルダン標準形の有用性?? 今ジョルダン標準形の勉強中ですが、この子は一体将来どんな役に立ってくれるのでしょうか??具体的な応用法等をご存知の方がいらっしゃいましたら、お教えください。 ジョルダン標準形について 行列が、(3行×3列) 0 0 1 1 0 0 0 0 0 のジョルダン標準形を求める計算なのですが、固有値を出したときに0のみになってしまい、初めに求める固有ベクトルがx=0、Z=0でyに関しては何も出てきません。こういうときはyをaなどの定数としておいて一般固有ベクトルを計算していって良いのでしょうか?教えてくださいお願いします。 ジョルダン細胞について 次の理由(証明)を教えて下さい。 A=n次正方行列 λを固有値 Eを単位行列とします。 (1)λに対するジョルダン細胞の個数は、 dim(Ker(A-λE)) =n-rank(A-λE) に等しい。 つまり、1つの固有値λに対する独立なベクトルの本数は、その固有値に対する ジョルダン細胞の個数に等しい。 (2)λに対するジョルダン細胞の最大次数は、最小多項式のλの次数に等しい。 (3)λに対する(m+1)次以上のジョルダン細胞の個数は、 rank(A-λE)^m ー rank(A-λE)^(m+1) 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば? Part2 結婚について考えていない大学生の彼氏について 関東の方に聞きたいです 大阪万博について 駅の清涼飲料水自販機 不倫の慰謝料の請求について 新型コロナウイルスがもたらした功績について教えて 旧姓を使う理由。 回復メディアの保存方法 好きな人を諦める方法 小諸市(長野県)在住でスキーやスノボをする方の用具 カテゴリ 学問・教育 人文・社会科学 語学 自然科学 数学・算数 応用科学(農工医) 学校 受験・進学 留学 その他(学問・教育) カテゴリ一覧を見る OKWAVE コラム 突然のトラブル?プリンター・メール・LINE編 携帯料金を賢く見直す!格安SIMと端末選びのポイントは? 友達って必要?友情って何だろう 大震災時の現実とは?私たちができる備え 「結婚相談所は恥ずかしい」は時代遅れ!負け組の誤解と出会いの掴み方 あなたにピッタリな商品が見つかる! OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など