ऑर्थोगोनल प्रोजेक्शन सममिति का एक प्रक्षेपण मैट्रिक्स क्यों है?


16

मैं इसके लिए काफी नया हूं, इसलिए मुझे आशा है कि यदि प्रश्न भोला हो तो आप मुझे क्षमा करें। (संदर्भ: मैं डेविडसन और मैककिनोन की पुस्तक "इकोनोमेट्रिक थ्योरी एंड मेथड्स" से अर्थमिति सीख रहा हूं , और वे इसे स्पष्ट नहीं करते हैं; मैंने ल्युबर्गर की अनुकूलन पुस्तक को भी देखा है जो कुछ अधिक उन्नत स्तर पर अनुमानों से संबंधित है, लेकिन भाग्य से नहीं)।

मान लीजिए कि मेरे पास एक ऑर्थोगोनल प्रोजेक्शन है जो संबद्ध प्रोजेक्शन मैट्रिक्स पी है । मैं में प्रत्येक वेक्टर पेश में दिलचस्पी आर एन कुछ उपस्पेस में एक ⊂ आर एन ।PPRnA⊂Rn

प्रश्न : यह T , अर्थात P , सममित क्यों है? इस परिणाम के लिए मैं किस पाठ्यपुस्तक को देख सकता था?P=PTP


जवाबों:


13

यह ऑर्थोगोनल अनुमानों पर रैखिक बीजगणित से एक मौलिक परिणाम है। एक अपेक्षाकृत सरल दृष्टिकोण इस प्रकार है। अगर orthonormal एक फैले वैक्टर हैं मीटर आयामी उपस्पेस ए और यू है n × पी के साथ मैट्रिक्स यू मैं 'कॉलम है, तो के रूप में एस पी = यू यू टी । यह तथ्य यह है कि के orthogonal प्रक्षेपण से सीधे इस प्रकार एक्स पर एक के orthonormal आधार के संदर्भ में की जा सकती है एक के रूप में u1,…,ummAUn×pui

P=UUT.
xAA ऐसा नहीं है कि उपरोक्त सूत्र से सीधे इस प्रकारपी2=पीऔर कहा किपीटी=पी।
∑i=1muiuiTx.
P2=PPT=P.

एक अलग तर्क देना भी संभव है। अगर एक orthogonal प्रक्षेपण के लिए एक प्रक्षेपण मैट्रिक्स है, तो परिभाषा के अनुसार सभी के लिए एक्स , वाई ∈ आर एन पी एक्स ⊥ y - पी वाई । नतीजतन, 0 = ( P x ) T ( y - P y ) = x T P T ( I - P ) y = x T ( P T - P)Px,y∈Rn

Px⊥y-पीy।

सभी के लिए एक्स , वाई ∈ आर एन । यह दिखाता है कि पी टी = पी टी पी , जिस कारण से पी = ( पी टी ) टी = ( पी टी पी ) टी = पी टी पी = पी टी ।
0=(पीएक्स)टी(y-पीy)=एक्सटीपीटी(मैं-पी)y=एक्सटी(पीटी-पीटीपी)y
एक्स,y∈आरnपीटी=पीटीपी
पी=(पीटी)टी=(पीटीपी)टी=पीटीपी=पीटी।

आपकी व्यावहारिक टिप्पणी के लिए धन्यवाद! किसी तरह विकिपीडिया लेख, जिसमें प्रक्षेपण ऑपरेटर के आत्म-सन्निकटन के बारे में कुछ उल्लेख किया गया था, मुझे फेंक दिया, क्योंकि आपके प्रमाण उतना मुश्किल नहीं है। :) BTW, क्या आपके पास एक पसंदीदा रैखिक बीजगणित पाठ है जो इस तरह के सामान से संबंधित है?
— weez13

प्राथमिक रेखीय बीजगणित पुस्तक मुझे पता है कि सबसे अच्छा यह कवर नहीं करता है। सबसे अच्छा संदर्भ मुझे पता है कि कार्यात्मक विश्लेषण पर उन्नत पुस्तकें हैं। रेखीय बीजगणित किया सही किताब दिखता अच्छा है, लेकिन मैं यह नहीं जानता।
— NRH

एक्स=एक्सटी(पीएक्स)टी=एक्सपीटी(पीएक्स)टी(y-पीy)=एक्सपीटी(मैं-पी)yएक्स=एक्सटीपीएक्स
(पीएक्स)टी=एक्सटीपीटी।
पीटी-पीटीपी=0

1
एक्स=एक्सटीएक्स∈आरnn=1एक्स

2

ज्यामितीय अंतर्ज्ञान पर एक प्रयास ... याद है कि:

  1. एक सममित मैट्रिक्स स्वयं सहायक है।
  2. एक स्केलर उत्पाद केवल पारस्परिक रैखिक स्थान में घटकों द्वारा निर्धारित किया जाता है (और किसी भी वैक्टर के ऑर्थोगोनल घटकों से स्वतंत्र)।

एक्सएy⟨एक्स,एy⟩एक्सy⟨एएक्स,एy⟩⟨एएक्स,y⟩

ए


आपका बहुत बहुत धन्यवाद! आपकी टिप्पणी को पढ़ने से पहले, मैं इस बारे में काफी उलझन में था कि यहाँ स्व-नियुक्ति क्यों महत्वपूर्ण है। अब मेरे पास कुछ सुराग है, धन्यवाद!
— weez13
हमारी साइट का प्रयोग करके, आप स्वीकार करते हैं कि आपने हमारी Cookie Policy और निजता नीति को पढ़ और समझा लिया है।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.