幂零变换的注记 莆田学院
复数域上n维空间:一个线性变换可以看成是一个可逆变换与一个幂零变换的和。 Jordan-chevalley (约旦-谢瓦莱定理) 比如林老师:《高等代数》 229页 在《高等代数》与《线性代数》的很多教材中都有看到关于幂零变换的相关试题。 比如林老师:《高等代数》 132页习题6
设f是n维线性空间V上的线性变换,若存在正整数k,满足fk=0,fk-1≠0, f称为k-幂零变换。 在《高等代数》如132页习题6 设f是m维线性空间V上的线性变换,满足fm=0,fm-1≠0,则存在V的一个基,使得f在这个基下的矩阵是 J(0,m)的秩=m-1
n维空间上k-幂零变换:若存在正整数k,满足fk=0,fk-1≠0,则存在V的一个基,使得f在这个基下的矩阵是 其中 ;且 A称为Jordan规范型矩阵
幂零变换在相似等价的情形下,我们来查看幂零变换类别
由 …… 拼成的首个为 且可重复排列的Jordan规范型矩阵 ,
表示 的个数, ……… 的个数, 表示 表示0的个数
k-幂零变换在相似等价的情形下: xk , xk-1 , …… , x1不同,看成不同的k-幂零变换
n维线性空间V上,不同的k-幂零变换所对应的象的维数,即k-幂零变换下矩阵A的秩 当 , 时,秩r最小,即
,其中 秩的取值范围为: 或
当 时,秩 可取到最大
若 , 时,秩 可取到最大 最大秩 且秩最大的 规范型只有一个
当 , 时,秩最大的 规范型并不唯一. 当 ,3-幂零变换时, ,此时: 秩为4。但是, ,秩也为4。
2-幂零变换: 对任意的秩,2-幂零变换的Jordan规范型矩阵都是唯一的。
3-幂零变换
3-幂零变换:若存在正整数3,满足f3=0,f2≠0,则存在V的一个基,使得f在这个基下的矩阵是 其中 , ,
由 、 拼成的首个为 且可重复排列的Jordan规范型矩阵 ,
表示 的个数, 表示 的个数, 表示0的个数
当 时, 秩的范围: 。
在象的维数给定的情况下,幂零变换在相似等价的前提下,有多少种可能呢?
3-幂零变换:A为一个基下的Jordan规范型。 令C为A的秩, 当 时, 秩为C的所有n阶3-幂零变换的Jordan规范型的个数为
当 时, 或 或
当 时, 当 时, 而且不同的秩的Jordan规范型的个数为1。
当 时, 当 时, 的Jordan规范型的个数为1。 时, 当 的Jordan规范型的个数为2。
在相似等价的情形下,关于2-幂零变换与3-幂零变换我们有一定的了解, 那么不考虑相似等价,幂零变换?
平面二维空间 1、f是2维平面到2维平面的线性变换,即为可逆变换 2、g是2维平面到平面上直线的线性变换,
2-幂零变换:在x轴单位向量和y轴单位向量这个基下的矩阵
超过2维的空间在不考虑相似等价的情形下,幂零变换?
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