Álgebra de transformações Lineares

  • Aula síncrona 22/out/2020

Referências

  • Callioli 5.1

Operações com transformações lineares

  • Adição de transformações lineares

  • Multiplicação de transformações lineares por escalar

  • Espaço vetorial de transformações lineares

Resumo

Sejam \(V, W\) espaços vetoriais sobre o corpo \(\mathbb{K}\), e \(F, G\) transformações lineares de \(V\) em \(W\).

  • O conjunto \(L(V, W)\) das transformações lineares de \(V\) em \(W\) é um espaço vetorial sobre o corpo \(\mathbb{K}\) com as seguintes operações:

    • A adição de transformações lineares é definida como

      \[(F+G)(\vec{u}) = F(\vec{u}) + G(\vec{u})\]
    • A multiplicação da transformação linear por um escalar é definida como

      \[(\lambda F)(\vec{u}) = \lambda F(\vec{u})\]

      com \(\vec{u} \in V\) e \(\lambda \in \mathbb{K}\).

  • Tanto \(F+G\) quanto \(\lambda F\) são transformações lineares de \(V\) em \(W\).

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Exemplo

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Exercício

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Composição de transformações lineares

  • Operação de composição de transformações lineares

  • Composição de transformações lineares como multiplicação

  • Operadores lineares

  • Potenciação de operadores

  • Operadores idempotentes

  • Operadores nilpotentes

Resumo

Sejam U, V, W espaços vetoriais sobre o corpo \(\mathbb{K}\) e \(F: U \to V\) e \(G: V \to W\) transformações lineares.

  • A transformação composta \(GF\) dada por \((GF)(\vec{u}) = G(F(\vec{u}))\) é uma transformação linear de \(U\) em \(W\).

  • A composta :math`GF` também é notada por :math`G circ F`.

Chamamos de operador linear uma transformação linear \(F:V \to V\) que leva vetores do espaço \(V\) a vetores do mesmo espaço vetorial.

  • \(L(V)\) é o espaço vetorial dos operadores lineares de \(V\)

  • A composição de operadores lineares funciona como uma multiplicação com as seguintes propriedades: [Sejam \(F, G, H \in L(V)\) e \(\lambda \in \mathbb{K}\)]

    Associativa

    \((HG)F = H(GF)\)

    Identidade

    Existe o operador \(I \in L(V)\) tal que \(IF = FI = F\)

    Associatividade da adição
    • \(H(F + G) = HF + HG\)

    • \((F+G) H = FH + GH\)

    Associatividade da multiplicação por escalar

    \(\lambda(GF) = (\lambda G)F = G(\lambda F)\)

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