ملتقى الفيزيائيين العرب

ملتقى الفيزيائيين العرب (http://www.phys4arab.net/vb/index.php)
-   منتدى الرياضيات. (http://www.phys4arab.net/vb/forumdisplay.php?f=74)
-   -   كيفية حساب المتجهات الذاتية؟ (http://www.phys4arab.net/vb/showthread.php?t=56982)

محمد ابوزيد 06-01-2011 11:39

كيفية حساب المتجهات الذاتية؟
 
يمكننا ايجاد المتجهات الذاتية http://latex.codecogs.com/gif.latex?\LARGE&space;x والقيمة الذاتية http://latex.codecogs.com/gif.latex?...&space;\lambda
من خلال التعويض فى المعادلة :
http://statmath.wu.ac.at/~leydold/MOK/HTML/img533.gif

مثال:

لايجاد المتجهات الذاتية والقيم الذاتية من

http://statmath.wu.ac.at/~leydold/MOK/HTML/img547.gif

نلاحظ الاتى :

http://latex.codecogs.com/gif.latex?\LARGE&space;A

هى المصفوفة الاصلية المعطاه و http://latex.codecogs.com/gif.latex?...&space;\lambda هى القيمة الذاتية التى نريد الحصول عليها
و http://latex.codecogs.com/gif.latex?\LARGE&space;I
هى مصفوفة الوحدة وهنا ستكون على النظم 3×3
http://latex.codecogs.com/gif.latex?...;\end{pmatrix}

ويكون حاصل ضرب http://latex.codecogs.com/gif.latex?...&space;\lambda فى مصفوفة الوحدة http://latex.codecogs.com/gif.latex?\LARGE&space;I هو:

http://latex.codecogs.com/gif.latex?...;\end{pmatrix}


والان نوجد محدد http://latex.codecogs.com/gif.latex?...ambda&space;I)

المعروف ب :

http://latex.codecogs.com/gif.latex?...mbda&space;I))


فيكون ناتج التعويض كالاتى:
مع فك المحدد الناتج بعناصر اى صف او اى عمود كما هو متبع فى المحددات
كما هنا فى هذا المثال (هناك طريقة اخرى)
http://statmath.wu.ac.at/~leydold/MOK/HTML/img548.gif

ومنها نحصل على القيم الذاتية

http://latex.codecogs.com/gif.latex?...a&space;_{3}=5

الان نريد حساب المتجهات الذاتية للقيم الذاتية

تابع:


اخوكم / محمد ابوزيد

محمد ابوزيد 06-01-2011 12:09

رد: كيفية حساب المتجهات الذاتية؟
 
لدينا ثلاث قيم للقيمة الذاتية http://latex.codecogs.com/gif.latex?...&space;\lambda

اولا:

المتجهات الذاتية للقيمة الذاتية http://statmath.wu.ac.at/~leydold/MOK/HTML/img550.gif نحصل عليها من خلال حل المعادلة :

http://statmath.wu.ac.at/~leydold/MOK/HTML/img533.gif

التى تحدثنا عنها فى بداية الموضوع
ولكن بوضع:

http://latex.codecogs.com/gif.latex?...e;_{3}=\lambda

كالاتى:

http://statmath.wu.ac.at/~leydold/MOK/HTML/img551.gif

وسيتكون لدينا ثلاث معادلات لحلها سنختار طريقة جاوس

تابع:


اخوكم / محمد ابوزيد

محمد ابوزيد 06-01-2011 13:46

رد: كيفية حساب المتجهات الذاتية؟
 
عندما نقوم بفك المحدد

http://latex.codecogs.com/gif.latex?...0\end{pmatrix}

سنقوم بضرب عناصر الصف الاول فى العمود الاول
فنحصل على المعادلة الاولى
http://latex.codecogs.com/gif.latex?...}+x_{3}=0
و ضرب عناصر الصف الثانى فى العمود الثانى
فنحصل على المعادلة الثانية
http://latex.codecogs.com/gif.latex?...}+x_{3}=0
وضرب عناصر الصف الثالث فى العمود الثالث
فنحصل على المعادلة الثالثة
http://latex.codecogs.com/gif.latex?...x_{2}-3x_{3}=0

محمد ابوزيد 06-01-2011 14:44

رد: كيفية حساب المتجهات الذاتية؟
 



نريد حل هذه المعادلات معا وهى ثلاث معادلات فى ثلاث مجاهيل
لن تفلح طريقة كرامر فى حلهم معا
لان الناتج سيكون :

http://latex.codecogs.com/gif.latex?...3}=\frac{0}{0}

محمد ابوزيد 06-01-2011 15:26

رد: كيفية حساب المتجهات الذاتية؟
 
لذا سنقوم بحلها
بطريقة Gauss - Jordan جاوس - جوردون

وفيها سنحاول استخدام خواص المحددات فى المحدد :

http://latex.codecogs.com/gif.latex?...;\end{vmatrix}

لنصل الى الشكل التالى:


http://latex.codecogs.com/gif.latex?...;\end{vmatrix}


ويكون حل النظام هو:
http://latex.codecogs.com/gif.latex?...x_{3}=&space;?

محمد ابوزيد 06-01-2011 16:01

رد: كيفية حساب المتجهات الذاتية؟
 
ملاحظة:

اذا فكرت تخيليا فى حل هذه المعادلات الثلاثة معا:
http://latex.codecogs.com/gif.latex?...}+x_{3}=0

http://latex.codecogs.com/gif.latex?...}+x_{3}=0

http://latex.codecogs.com/gif.latex?...x_{2}-3x_{3}=0

ستكتشف ان:


http://latex.codecogs.com/gif.latex?...{1}{2},x_{3}=1

هى حلول للمعادلات الثلاثة معا

وهذا معناه:

ان المعادلات لها حل

وانه ليس معنى ان النواتج = صفر فى المعادلات الثلاثة انه ليس لها حل

محمد ابوزيد 06-01-2011 16:27

رد: كيفية حساب المتجهات الذاتية؟
 
ولكن هناك نوعان من المعادلات الخطية التى يتم حلها معا

المعادلات الغير متجانسة والتى يكون النواتج فيها لها قيم
والمعادلات المتجانسة ويكون النواتج فيها صفر

وبالتالى فان المعادلات السابقة هى معادلات متجانسة

nuha1423 06-01-2011 19:02

رد: كيفية حساب المتجهات الذاتية؟
 
سلمت يداك بارك الله فيك وجزاك خيراً

محمد ابوزيد 06-01-2011 19:42

رد: كيفية حساب المتجهات الذاتية؟
 
نحاول تبسيط المحدد كالاتى:

http://statmath.wu.ac.at/~leydold/MOK/HTML/img552.gif

مرجانه 06-01-2011 19:42

رد: كيفية حساب المتجهات الذاتية؟
 
بارك الله فيك استاذ محمد
حساب المتجهات الذاتيه مهمه جدا في دراسه مكانيكا الكم
موفق اخي الكريم .


الساعة الآن 11:31

Powered by vBulletin® Copyright ©2000 - 2025, Jelsoft Enterprises Ltd. TranZ By Almuhajir