Jordan Kanonik Formu
Ankara Üniversitesi
Matematik Bölümü-MAT444 () 3. Hafta 1 / 10
Tan¬m
A ve B matrisleri için
P
1AP = B
olacak biçimde singüler olmayan bir P matrisi mevcutsa, A ve B ye benzer
matrisler denir. Ayr¬ca iki matris benzer ise, özde¼ gerleri ayn¬d¬r.
Tan¬m
Bir A matrisi D = di ag ( λ
1, λ
2, ..., λ
k) kö¸segen matrisine benzer ise, o zaman A ya kö¸segenle¸stirilebilir matris ad¬verilir.
Matematik Bölümü-MAT444 () 3. Hafta 3 / 10
A = PDP
1olmak üzere A
n= ( PDP
1)
n= PD
nP
1dir. Aç¬kça
A
n= P 0 B B B @
λ
n10 λ
n2. ..
0 λ
nk1 C C C A P
1yaz¬labilir.
A = PDP
1e¸sitli¼ gini sa¼ glayan bir P matrisinin kolonlar¬A n¬n özvektörleridir. λ, A n¬n özde¼ geri ve ξ, A n¬n özvektörü olmak üzere
Aξ = λξ den λ
iye kar¸s¬l¬k gelen ξ
iözvektörleri bulunursa;
Aξ
i= λ
iξ
iolmak üzere X ( n + 1 ) = AX ( n ) sisteminin genel çözümü X ( n ) = c
1λ
n1ξ
1+ c
2λ
n2ξ
2+ ... + c
kλ
nkξ
kdir. Burada c
i, i = 1, 2, ..., k key… sabitlerdir.
Matematik Bölümü-MAT444 () 3. Hafta 5 / 10
Örnek A =
0
@
2 2 1 1 3 1 1 2 2
1
A olmak üzere x ( n + 1 ) = Ax ( n ) sisteminin genel çözümünü yazal¬m.
det ( A λI ) = det 0
@
2 λ 2 1
1 3 λ 1
1 2 2 λ
1 A = 0
e¸sitli¼ ginden λ
1= 5, λ
2= λ
3= 1 bulunur.
λ
1= 5 e kar¸s¬l¬k gelen özvektör 0
@
3 2 1
1 2 1
1 2 3
1 A
0
@ x
1x
2x
31 A =
0
@ 0 0 0
1 A
dan
ξ
1= 0
@ 1 1 1
1 A
dir.
Matematik Bölümü-MAT444 () 3. Hafta 7 / 10
λ
2= λ
3= 1 için 0
@
1 2 1 1 2 1 1 2 1
1 A
0
@ x
1x
2x
31 A =
0
@ 0 0 0
1 A
den
x
1+ 2x
2+ x
3= 0
denklemi elde edilir. x
1= 1, x
2= 0 ve x
3= 1 seçilirse
ξ
2= 0
@ 1 0 1
1 A
yaz¬l¬r.
E¼ ger x
1= 0, x
2= 1 ve x
3= 2 seçilirse
ξ
3= 0
@ 0 1 2
1 A
özvektörü elde edilir. Böylece genel çözüm
x ( n ) = c
15
n0
@ 1 1 1
1 A + c
20
@ 1 0 1
1 A + c
30
@ 0 1 2
1 A
bulunur.
Matematik Bölümü-MAT444 () 3. Hafta 9 / 10