Методы решения задач по курсу "Линейная алгебра и геометрия". Кулагина И.В - 23 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Ответ. A
n
= 4
n
Z
1
+ (3)
n
Z
2
, e
tA
= e
4t
Z
1
+ e
3t
Z
2
, где Z
1
и Z
2
находятся из
(6.4).
Решение b).
|A λE| =
4 λ 3
12 8 λ
= (λ + 2)
2
.
Согласно теореме 6.4, существуют 2 × 2 матрицы Z
1
и Z
2
такие, что для
любой целой функции f(x) выполнено
f(A) = f(2)Z
1
+ f
0
(2)Z
2
. (6.5)
1) Полагая f(x) 1, получаем E = Z
1
.
2) Полагая f(x) = x + 2, получаем A + 2E = Z
2
. Отсюда
Z
1
=
1 0
0 1
, Z
2
=
6 3
12 6
. (6.6)
Ответ. A
n
= (2)
n
Z
1
+ n(2)
n1
Z
2
, e
tA
= e
2t
Z
1
+ te
2t
Z
2
, где Z
1
и Z
2
находятся из (6.6).
Решение c).
|A λE| =
10 λ 9 1
23 19 λ 2
24 17 λ
= (λ 3)
3
.
Согласно теореме 6.4, существуют 3 ×3 матрицы Z
1
, Z
2
, Z
3
такие, что для
любой целой функции f(x) выполнено
f(A) = f(3)Z
1
+ f
0
(3)Z
2
+ f
00
(3)Z
3
. (6.7)
1) f(x) 1, E = Z
1
.
2) f(x) = x 3, A 3E = Z
2
.
3) f(x) = (x 3)
2
, (A 3E)
2
= 2Z
2
.
Отсюда
Z
1
= E, Z
2
=
13 9 1
23 16 2
24 17 3
, Z
3
=
1
2
14 10 2
21 15 3
7 5 1
. (6.8)
Ответ. A
n
= 3
n
Z
1
+ n3
n1
Z
2
+ n(n 1)3
n2
Z
3
, e
tA
= e
3t
Z
1
+ te
3t
Z
2
+ t
2
e
3t
Z
3
,
где Z
1
, Z
2
, Z
3
находятся из (6.8).
23