L-16-Autmn2017 (824161), страница 2
Текст из файла (страница 2)
(⇒) ®áª®«ìªã h | «¨¥© ï ¨§®¬¥âà¨ï, â®h|u| = hu, ui1/2= d(0, u) = d(0, h(u)) = hh(u), h(u)i1/2 = |h(u)|∀u ∈ Rn . ª¨¬ ®¡à §®¬, h | «¨¥©®¥ ¯à¥®¡à §®¢ ¨¥, á®åà ïî饥 ¤«¨ã ¢¥ªâ®à , ⮣¤ ¯® ã⢥ত¥¨î 14.3 ¨§ «¥ªæ¨¨ ü14 ¬ âà¨æ ¯à¥®¡à §®¢ ¨ï h ®à⮣® «ì , § ç¨â ¯® ⥮६¥ 14.2 ¨§ «¥ªæ¨¨ ü14 ¯à¥®¡à §®¢ ¨¥ h ®à⮣® «ì®.6(⇐) ãáâì ®à⮣® «ì ï ¬ âà¨æ A | ¬ âà¨æ ¯à¥®¡à §®¢ ¨ï h, ⮣¤ (á¬. ¤®ª § ⥫ìá⢮ 10 ⇐ 20 ¢ ⥮६¥ 12.1) ¤«ï «î¡®£® ¢¥ªâ®à u ∈ Rn ¬ë ¨¬¥¥¬hh(u), h(u)i = hAu, Aui = hu, ui. ®£¤ ¤«ï «î¡ëå â®ç¥ª X, Y ∈ Rn , ãç¨âë¢ ï«¨¥©®áâì h, ¬ë ¯®«ãç ¥¬d(X, Y ) =qp−−→ −−→hXY , XY i = hu, ui;q−−−−−−→ −−−−−−→® ph(X )h(Y ), h(X )h(Y ) = hh(u), h(u)i,d(h(X ), h(Y )) =®âªã¤ d(X, Y ) = d(h(X ), h(Y )).¥¥®à¥¬ 16.4.
î¡ ï ¨§®¬¥âà¨ï f áâ ¤ à⮣® ¥¢ª«¨¤®¢ ¯à®áâà á⢠(Rn , d)¨¬¥¥â ¢¨¤ f (x) = Ax + b, £¤¥ A ∈ O(n).®ª § ⥫ìá⢮. ᯮ«ì§ãï ⥮६ã 16.3 ¨ «¥¬¬ã 16.1, ¬ë ¯®«ãç ¥¬, çâ® h(x) =f (x) − f (0) = Ax, £¤¥ A ∈ O(n). «¥¤®¢ ⥫ì®, «¨â¨ç¥áª ï ä®à¬ § ¯¨á¨®â®¡à ¦¥¨ï f (x) ¢ áâ ¤ à⮩ ¥¢ª«¨¤®¢®© á¨á⥬¥ ª®®à¤¨ â (x1 , . . . , xn ) ¨¬¥¥â¢¨¤ f : x → Ax + b, £¤¥ b = f (0).¥¬¥¥â ¬¥áâ® ¨ ã⢥ত¥¨¥, ®¡à ⮥ ª ⥮६¥ 14.2.¥®à¥¬ 16.5. î¡®¥ ®â®¡à ¦¥¨¥ f (x) = Ax + b, A ∈ O(n), b ∈ Rn , ï¥âá﨧®¬¥âਥ© áâ ¤ à⮣® ¥¢ª«¨¤®¢ ¯à®áâà á⢠Rn .®ª § ⥫ìá⢮.
ãáâì x, y | ¯à®¨§¢®«ìë¥ í«¥¬¥âë ¯à®áâà á⢠Rn . ¡®§ −−−→→. ®£¤ −−稬 u = −xyf (x)f (y ) = Au, ¨ ¯à¨ í⮬qpp→ −→ = d(x, y ).d(f (x), f (y )) = hAu, Aui = hu, ui = h−xy,xyi¥ áâ殮¨¥ ¨ £®¬®â¥â¨ï¯à¥¤¥«¥¨¥ 16.2. ãáâì (X, dX ) | ¬¥âà¨ç¥áª®¥ ¯à®áâà á⢮, â. ¥. ¥ª®â®à®¥¬®¦¥á⢮ á § ¤ ë¬ ¥¬ à ááâ®ï¨¥¬ dX . â®¡à ¦¥¨¥ f : X → X §ë¢ ¥âáï à áâ殮¨¥¬ ¬¥âà¨ç¥áª®£® ¯à®áâà á⢠(X, dX ) á ª®íä䍿¨¥â®¬ K , ¥á«¨dX (f (A), f (B )) = KdX (A, B )∀A, B ∈ X.ਬ¥à 16.1. à®á⥩訬 ¯à¥®¡à §®¢ ¨¥¬ à áâ殮¨ï áâ ¤ à⮣® ¥¢ª«¨¤®¢ ¯à®áâà á⢠Rn á® áâ ¤ à⮩ ¥¢ª«¨¤®¢®© ¬¥âਪ®© ï¥âáï à ¢®¬¥à®¥ à áeâ殮¨¥ ¨«¨ £®¬®â¥â¨ï HO,λe á æ¥â஬ ¢ â®çª¥ O ¨ ª®íä䍿¨¥â®¬ λ, ª®â®à®¥®¯à¥¤¥«ï¥âáï á«¥¤ãî騬¨ ãá«®¢¨ï¬¨:10 â®çª Oe ®áâ ¥âáï ¥¯®¤¢¨¦®©,720 ¢áïª ï â®çª M−−→−−→e 0 | = λ|OMe |.|OM¯¥à¥å®¤¨â ¢ â®çªãM 0,e ) â ªãî, ç⮫¥¦ éãî «ãç¥ [OM¯à ¦¥¨¥ 16.1.
¢«ï¥âáï «¨ ª®¬¯®§¨æ¨ï ¤¢ãå £®¬®â¥â¨© £®¬®â¥â¨¥©? áᬮâਬ «¨¥©ãî £®¬®â¥â¨î Hλ áâ ¤ à⮣® ¥¢ª«¨¤®¢ ¯à®áâà á⢠Rn(æ¥âà £®¬®â¥â¨¨ ᮢ¯ ¤ ¥â á ç «®¬ ª®®à¤¨ â). § ®¯à¥¤¥«¥¨ï «¨¥©®©£®¬®â¥â¨¨ áà §ã ¦¥ ¢ë⥪ ¥â, çâ® ¬ âà¨æ ¯à¥®¡à §®¢ ¨ï Hλ ï¥âáï ¤¨ £® «ì®©, ¤¨ £® «¨ áâ®ïâ ç¨á« λ, â. ¥.Hλ : x = x1...→xn0 x1 ... ... = x.λ ...0...λxn¥¯¥àì à áᬮâਬ ¯à®¨§¢®«ìãî £®¬®â¥â¨î HO,λe áâ ¤ à⮣® ¥¢ª«¨¤®¢ ¯à®áâà á⢠Rn á æ¥â஬ Oe = (~x1 , . .
. , x~n ). ®£¤ , ¨á¯®«ì§ãï «¥¬¬ã ® ᤢ¨£¥ æ¥âà ä䨮© á¨áâ¥¬ë ª®®à¤¨ â, ¯®«ãç ¥¬, çâ® ¢ á¨á⥬¥ ª®®à¤¨ â (O, e1 , . . . , en ) «¨â¨ç¥áª ï ä®à¬ § ¯¨á¨ ®â®¡à ¦¥¨ï HO,λe ¨¬¥¥â ¢¨¤0 x1 − x~1 x~1 .. + .. ... ... → HO,λ..e :0 ... λxnxn − x~nx~nx1λ ...=λx1 + (1 − λ)~x1.. . (16.9).λxn + (1 − λ)~xn¥®à¥¬ 16.6. î¡®¥ ¯à¥®¡à §®¢ ¨¥ à áâ殮¨ï f á ª®íä䍿¨¥â®¬ λ ¢ áâ -¤ à⮬ ¥¢ª«¨¤®¢®¬ ¯à®áâà á⢥ Rn ï¥âáï ª®¬¯®§¨æ¨¥© £®¬®â¥â¨¨ ¨ ¨§®¬¥âਨ.®ª § ⥫ìá⢮.
ë ¨¬¥¥¬d(f (x), f (y )) = λd(x, y ) ∀x, y ∈ Rn . 䨪á¨à㥬 ª ªãî-¨¡ã¤ì â®çªã¯à®¢¥à¨âì, çâ®e ∈ Rn .Oᯮ«ì§ãï ä®à¬ã«ã (16.9), ¥á«®¦®vu nuX¡¢1212t (x1 − x2 )2 ,d HO,λ(x),H(x)=λd(x,x)=λkkeeO,λk=1xi= (xi1 , . . . , xin ), i = 1, 2. (16.10)8®£¤ ¯® (16.10) ¯®«ãç ¥¬³¡¢¡¢´d HO,e 1/λ f (x) , HO,e 1/λ f (y ) = d(x, y ),á«¥¤®¢ ⥫ì®, ¯à¥®¡à §®¢ ¨¥ HO,e 1/λ ◦ f = gOe ï¥âáï ¨§®¬¥âਥ©.
ª ª ª¢−1¡¢eHO,= HO,λe 1/λe , â® f = HO,λe ◦ gOe . ãáâì â®çª O ᮢ¯ ¤ ¥â á ç «®¬ª®®à¤¨ â, ⮣¤ , ¨á¯®«ì§ãï ⥮६ã 16.4, ¬ë ¯®«ãç ¥¬, çâ® f (x) = Ax + b, A ∈O(n).¥¡«¥¤á⢨¥ 16.1. ãáâì| à áâ殮¨¥ áâ ¤ à⮣® ¥¢ª«¨¤®¢ ¯à®áâà á⢠R á® áâ ¤ àâë¬ ¥¢ª«¨¤®¢ë¬ à ááâ®ï¨¥¬ d. ®£¤ f | ä䨮¥ ¯à¥®¡à §®¢ ¨¥.®ª § ⥫ìá⢮. £®¬®â¥â¨ï, ¨ ¨§®¬¥âà¨ï ïîâáï ää¨ë¬¨ ®â®¡à ¦¥¨ï¬¨,â ª çâ® á«¥¤á⢨¥ 16.1 ¢ë⥪ ¥â ¨§ ⥮६ë 16.6 ¨ ᢮©á⢠14.1 «¥ªæ¨¨ ü14.
¥fn¦ ⨥ ª ¯àאַ©¯à¥¤¥«¥¨¥ 16.3. ¦ ⨥ Pl : R2 → R2 ª ¯àאַ© l á ª®íä䍿¨¥â®¬ k ¥¢ª«¨-¤®¢®© ¯«®áª®á⨠R2 ®¯à¥¤¥«ï¥âáï á«¥¤ãî騬 ®¡à §®¬. áᬮâਬ ¯à®¨§¢®«ìãîâ®çªã A ∈ R2 , A ∈/ l. ãáâì A0 = l ∩ l⊥ , £¤¥ l⊥ | ¯àï¬ ï, ¯¥à¯¥¤¨ªã«ïà ïl, ¯à®å®¤ïé ï ç¥à¥§ â®çªã A. ®£¤ â®çª A1 = Pl (A) ®¯à¥¤¥«ï¥âáï á«¥¤ãî騬®¡à §®¬:10 A1 ∈ l⊥ ,−−−→−−→20 |A0 A1 | = |k||A0 A|,30 ¥á«¨ k > 0, â® â®çª¨ A0 , A1 ¥ à §¤¥«¥ë ¯àאַ© l, ¥á«¨ k < 0, â® â®çª¨ A0 ,A1 à §¤¥«¥ë ¯àאַ© l. ᫨ l ᮢ¯ ¤ ¥â á ®áìî ¡æ¨áá ¯àאַ㣮«ì®© á¨áâ¥¬ë ª®®à¤¨ â ¥¢ª«¨¤®¢®©¯«®áª®áâ¨, â® «¨â¨ç¥áª ï § ¯¨áì ä䨮£® ¯à¥®¡à §®¢ ¨ï Pl ¨¬¥¥â ¢¨¤µ ¶µx1→y0¶µ ¶x,ky0µ¶1 0 = A.0 k ¬¥ç ¨¥ 16.1. «®£¨ç® ®¯à¥¤¥«¥¨î 16.3 ¬ë ¬®¦¥¬ ®¯à¥¤¥«¨âì ᦠ⨥ ª£¨¯¥à¯«®áª®á⨠¢ ¯à®¨§¢®«ì®¬ ¥¢ª«¨¤®¢®¬ ¯à®áâà á⢥ Rn .ਬ¥à 16.2 (®¤¥®¢, à宬¥ª®, ü1168).
¯¨è¥¬ ä®à¬ã«ã ᦠâ¨ï Plª ¯àאַ© l : 2x + y − 2 = 0 á ª®íä䍿¨¥â®¬ k = 3 ¥¢ª«¨¤®¢®© ¯«®áª®á⨠ᮠáâ ¤ à⮩ ¯àאַ㣮«ì®© á¨á⥬®© ª®®à¤¨ â (O, e1 , e2 ). ¡®§ 稬 ç¥à¥§ O1 â®çªãá ª®®à¤¨ â ¬¨ (0, 2). áᬮâਬ ää¨ãî á¨á⥬㠪®®à¤¨ â (O1 , v1 , v2 ), £¤¥(v1 , v2 ) | ®à⮮ନ஢ ë© ¯®«®¦¨â¥«ì® ®à¨¥â¨à®¢ ë© ¡ §¨á ¯«®áª®áâ¨,9£¤¥ ¢¥ªâ®à v1 ï¥âáï ¯à ¢«ïî騬 ¢¥ªâ®à®¬ ¯àאַ© 2x + y − 2 = 0, á® ¯à ¢«¥ë¬ ¢¥ªâ®àã á ç «®¬ ¢ â®çª¥ O1 ¨ ª®æ®¬ ¢ â®çª¥ á ª®®à¤¨ â ¬¨ (1, 0). ãáâì(~x, y~) | ª®®à¤¨ âë ä䨮© á¨áâ¥¬ë ª®®à¤¨ â (O1 , v1 , v2 ). ®£¤ ᦠ⨥ Pl ¢á¨á⥬¥ ª®®à¤¨ â (O1 , v1 , v2 ) ¨¬¥¥â ¢¨¤µ ¶µx~ → 1y~003¶µ ¶x~ .y~(16.11) ¯¨è¥¬ ᦠ⨥ Pl ¢ ä䨮© á¨á⥬¥ ª®®à¤¨ â (O1 , e1 , e2 ), £¤¥ e1 , e2 | áâ ¤ àâë¥ ®àâë (¥¤¨¨çë¥ ¢¥ªâ®àë) ¥¢ª«¨¤®¢®© ¯«®áª®áâ¨.
ë ¨¬¥¥¬(=v2 =v1(√2e15 e1 − 5 e2 ,⇔√2 e1 + √1 e2 ,e255√1= √15 v1 + √25 v2 ,= − √25 v1 + √15 v2à 1√5W =√25!− √25.√15®£¤ , á«¥¤ãï ®¡é¥¬ã ¯à ¢¨«ã (á¬. «¥ªæ¨î ü15), ¢ ¡ §¨á¥ (e1 , e2 ) ¬ âà¨æ A ¨¬¥¥â¢¨¤Ã 1!µ! µ¶ à √113 4 ¶√√2√2−10−15555W AW == 54 57 .√2√10 3− √25 √155 555«¥¤®¢ ⥫ì®, ¢ á¨á⥬¥ ª®®à¤¨ â (O1 , e1 , e2 ) ä䨮¥ ¯à¥®¡à §®¢ ¨¥ (16.11)¨¬¥¥â ¢¨¤µ 13 4 ¶ µ 0 ¶µ 0¶xx→ 54 57,(16.12)0yy055£¤¥ (x , y ) | ª®®à¤¨ âë ä䨮© á¨áâ¥¬ë ª®®à¤¨ â (O1 , e1 , e2 ).
áâ ¥âáï § ¯¨á âì ä䨮¥ ¯à¥®¡à §®¢ ¨¥ (16.12) ¢ ä䨮© á¨á⥬¥ ª®®à¤¨ â (O, e1 , e2 ).⬥⨬, çâ® ¢ á¨á⥬¥ ª®®à¤¨ â (O1 , e1 , e2 ) â®çª O ¨¬¥¥â ª®®à¤¨ âë (0, −2).®£¤ , ¨á¯®«ì§ãï «¥¬¬ã ® ᤢ¨£¥ æ¥âà ä䨮© á¨áâ¥¬ë ª®®à¤¨ â, ¬ë ¯®«ãç ¥¬µ ¶µ 13 4 ¶ µ¶ µ ¶ µ 13¶x + 54 y − 58xx0555→ 4 7+ 2 = 474 .yy−25 55x + 5y − 500.