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गणित · शब्दावली

परिवर्त प्रतिचित्रण क्या है?

परिभाषा 2.8 विश्वविद्यालय गणित — स्नातक वर्ष 2 · अध्याय 2 — रैखिक बीजगणित

u∈L(E,F)u \in \mathcal{L}(E, F) के लिए परिवर्त uT∈L(F∗,E∗)u^{\mathsf T} \in \mathcal{L}(F^*, E^*) यह है:

uT(ψ)=ψ∘u.u^{\mathsf T}(\psi) = \psi \circ u .

यह (v∘u)T=uT∘vT(v \circ u)^{\mathsf T} = u^{\mathsf T} \circ v^{\mathsf T} को संतुष्ट करता है, और द्वैत आधारों में uTu^{\mathsf T} का आव्यूह uu के आव्यूह का परिवर्त होता है — जिससे प्रथम वर्ष के परिवर्त की अंततः व्याख्या हो जाती है।

उदाहरण

उदाहरण 2.9 (परिवर्त, प्रविष्टि-दर-प्रविष्टि)

मान लीजिए u ⁣:R2→R3u \colon \R^2 \to \R^3 का विहित आधारों में आव्यूह A=(120130)A = \left(\begin{smallmatrix} 1 & 2\\ 0 & 1\\ 3 & 0\end{smallmatrix}\right) है। ψ=b1f1∗+b2f2∗+b3f3∗∈(R3)∗\psi = b_1f_1^* + b_2f_2^* + b_3f_3^* \in (\R^3)^* के लिए R2\R^2 के आधार पर uT(ψ)=ψ∘uu^{\mathsf T}(\psi) = \psi \circ u परिकलित कीजिए:

(ψ∘u)(e1)=ψ(1,0,3)=b1+3b3,(ψ∘u)(e2)=ψ(2,1,0)=2b1+b2.(\psi \circ u)(e_1) = \psi(1, 0, 3) = b_1 + 3b_3, \qquad (\psi \circ u)(e_2) = \psi(2, 1, 0) = 2b_1 + b_2 .

अतः uT(ψ)=(b1+3b3) e1∗+(2b1+b2) e2∗u^{\mathsf T}(\psi) = (b_1 + 3b_3)\,e_1^* + (2b_1 + b_2)\,e_2^*, और द्वैत आधारों में uTu^{\mathsf T} का आव्यूह

(103210)=AT:\begin{pmatrix} 1 & 0 & 3\\ 2 & 1 & 0\end{pmatrix} = A^{\mathsf T} :

है: अर्थात् अमूर्त परिवर्त ही पलटा हुआ आव्यूह है, और कुछ भी विश्वास के भरोसे नहीं छूटता। कार्यविधि पर ध्यान दीजिए: AA का jj-वाँ स्तंभ नए आव्यूह की jj-वीं पंक्ति इसलिए बना कि ψ∘u\psi \circ u uu के निर्गमों को ψ\psi के गुणांकों से होकर पढ़ता है।

उदाहरण 2.11 (कोटि दोनों ओर से पढ़ी गई)

मान लीजिए

A=(120101111312).A = \begin{pmatrix} 1 & 2 & 0 & 1\\ 0 & 1 & 1 & 1\\ 1 & 3 & 1 & 2 \end{pmatrix} .

स्तंभ कोटि: तीसरी पंक्ति पहली दो का योग है, अतः rk⁡A≤2\operatorname{rk} A \leq 2; और स्तंभ 11 तथा 22 स्वतंत्र हैं: rk⁡A=2\operatorname{rk} A = 2। परिवर्त का केंद्रक: ATy=0A^{\mathsf T}y = 0 हल करने पर y∈R (1,1,−1)y \in \R\,(1, 1, -1) मिलता है, अतः ker⁡AT\ker A^{\mathsf T} की विमा 1=3−21 = 3 - 2 है: और (R3)∗(\R^3)^* को पंक्ति सदिशों से पहचानने पर यह ठीक (im⁡A)∘(\operatorname{im} A)^\circ है, जैसा प्रतिज्ञप्ति 2.10 कहता है — अर्थात् अकेला संबंध “पंक्ति3_3 = पंक्ति1_1 + पंक्ति2_2” ही स्तंभ समष्टि का विलोपक है। पंक्ति कोटि (22 स्वतंत्र पंक्तियाँ) और स्तंभ कोटि संयोग से नहीं, बल्कि इसलिए मिलती हैं कि दोनों rk⁡A=rk⁡AT\operatorname{rk} A = \operatorname{rk} A^{\mathsf T} के बराबर हैं।

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