Линейные пространства и линейные отображения / Жорданова нормальная форма / 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Каждый столбец, таким образом, изображает базис инвариантного подпространства, отвечающего одной жордановой клетке, размер которой равен высоте этого столбца (числу точек в нем): если
то
Наоборот, если мы найдем в L базис, элементы которого f переводит в другие его элементы или в нуль так, что элементы этого базиса вместе с действием f можно изобразить подобной диаграммой, то он будет жордановым базисом для L.
Проведем доказательство существования индукцией по размерности L. Если dim L = 1, то нильпотентный оператор f является нулевым, и любой ненулевой вектор в L образует его жорданов базис. Пусть теперь dim L = n > 1, и пусть для размерностей, меньших n, существование жорданова базиса уже доказано. Обозначим через подпространство собственных векторов для f, т. е. Ker f. Так как dim L0 > 0, имеем dim L/L0 < n, а оператор индуцирует оператор .
По индуктивному предположению имеет жорданов базис. Можем считать его непустым: иначе L = L0, и любой базис L0 будет жордановым для .
-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-
|