Линейные операторы. Матрица оператора. Обратный оператор

Линейные операторы.

править

Оператор   называется линейным, если:

  1.  
  2.  

  - нулевой оператор.

  -тождественный оператор.

  - сумма двух операторов.

  - степень оператора.

  - умножение операторов.

Матрица линейного оператора.

править

 

Возьмём базис   в X,\,   базис в Y.

Покажем, что если известны результаты действия оператора А на базис, то оператор А полностью определён:

 

 

Матрица оператора  

 

 

 

Утверждение. Если матрица   осуществляет действие оператора А, то В является матрицей оператора А.


Доказательство. в базисе  

  первый столбец В совпадает с первым столбцом  , аналогично все остальные тоже совпадают  


Утверждение. Если оператор   \\  , то   (матрица оператора С равна сумме матриц оператора А и В)


Доказательство.  


Обратный оператор

править

 

Если А - изоморфизм, то:   возникает некоторое отображение  

Покажем, что   линейный оператор:

1)  

 

2)  

Условие обратимости:   - оператор обратим   оператор А осуществляет изоморфизм.

Матрица обратного оператора

  осуществляет изоморфизм (Ограниченный линейный оператор   между нормированными пространствами называется изоморфизмом, если существует положительное вещественное число   такое, что   для всех векторов  )   тогда  .

Возьмём  - базис в L,  - базис в M, тогда:

 

  матрица   осуществляет действие оператора   - матрица обратного оператора.