Линейная алгебра. Теоремы и алгоритмы. Яцкин Н.И. - 387 стр.

UptoLike

Составители: 

§
§
§ 30 Каноническая форма Смита полиномиальной матрицы 387
В данном случае это выполнено автоматически, поскольку угло-
вой элемент равен единице. Так что, первый "большой" шаг можно
считать завершенным. (Первый инвариантный многочлен "отщеп-
лен" и оказался единичным.)
1.2. Переходя ко второму диагональному элементу, мы можем
преждевременно обрадоваться: второе окаймление уже готово! Увы,
это не так. Не все элементы юго-восточного (4 ×4)-блока, дополни-
тельного к северо-западному диагональному (2 × 2)-блоку, делятся
без остатка на λ +1: ненулевые элементы в третьей строке дают при
делении на λ + 1 остатки 18 и 9.
Далее понадобятся не только остатки, но и неполные частные.
Поэтому должны быть выписаны все формулы типа:
λ
2
+ 6λ 11 = (λ + 1)(λ + 7) 18.
Из остатков следует выбрать минимальный по степени и приба-
вить соответствующую строку к рассматриваемой в текущий момент
данном случае ко второй). У нас оба ненулевых остатка в тре-
тьей строке имеют нулевую степень.
Портим окаймление: 2
стр
+ 3
стр
, после чего снова попытаемся его
восстановить [уже с другим угловым элементом в позиции (2, 2)].
При этом, помимо ауссовых", уже потребуются "евклидовы" дей-
ствия. А именно, появившиеся в третьем и шестом столбцах второй
строки многочлены λ
2
+ 6λ 11 и 2λ + 7 необходимо заменить на
остатки при их делении на λ + 1.
Делается это по Гауссу, с использованием ранее найденных непол-
ных частных.
Например: 3
стб
+ 2
стб
· (λ 7), второй столбец перед прибавле-
нием к третьему домножается на многочлен, противоположный к
соответствующему неполному частному.
Не забудем про дублирование преобразований на следящих мат-
рицах U и V . Перед повторным обнулением второго окаймления
будем иметь:
C
2
=
1 0 0 0 0 0
0 λ+1 18 0 0 9
0 0 λ
2
+6λ11 0 0 2λ+7
0 0 λ+1 λ+1 0 0
0 0 2λ+2 0 λ+1 0
0 0 λ1 0 0 λ+1
;
§ 30   Каноническая форма Смита полиномиальной матрицы 387

   В данном случае это выполнено автоматически, поскольку угло-
вой элемент равен единице. Так что, первый "большой" шаг можно
считать завершенным. (Первый инвариантный многочлен "отщеп-
лен" и оказался единичным.)
   1.2. Переходя ко второму диагональному элементу, мы можем
преждевременно обрадоваться: второе окаймление уже готово! Увы,
это не так. Не все элементы юго-восточного (4 × 4)-блока, дополни-
тельного к северо-западному диагональному (2 × 2)-блоку, делятся
без остатка на λ + 1: ненулевые элементы в третьей строке дают при
делении на λ + 1 остатки −18 и 9.
   Далее понадобятся не только остатки, но и неполные частные.
Поэтому должны быть выписаны все формулы типа:

               −λ2 + 6λ − 11 = (λ + 1)(−λ + 7) − 18.

   Из остатков следует выбрать минимальный по степени и приба-
вить соответствующую строку к рассматриваемой в текущий момент
(в данном случае — ко второй). У нас оба ненулевых остатка в тре-
тьей строке имеют нулевую степень.
   Портим окаймление: 2стр + 3стр , после чего снова попытаемся его
восстановить [уже с другим угловым элементом в позиции (2, 2)].
При этом, помимо "гауссовых", уже потребуются "евклидовы" дей-
ствия. А именно, появившиеся в третьем и шестом столбцах второй
строки многочлены −λ2 + 6λ − 11 и −2λ + 7 необходимо заменить на
остатки при их делении на λ + 1.
   Делается это по Гауссу, с использованием ранее найденных непол-
ных частных.
   Например: 3стб + 2стб · (λ − 7), второй столбец перед прибавле-
нием к третьему домножается на многочлен, противоположный к
соответствующему неполному частному.
   Не забудем про дублирование преобразований на следящих мат-
рицах U и V . Перед повторным обнулением второго окаймления
будем иметь:
                                                           
                   1    0           0     0     0      0
                0     λ+1         −18    0     0      9   
                                                          
                0      0      2
                             −λ +6λ−11    0     0    −2λ+7 
           C2 =                                           ;
                0      0          λ+1   λ+1    0      0   
                                                          
                   0    0      2λ+2       0    λ+1     0
                   0    0      −λ−1       0     0     λ+1