Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела линал и алгебра.
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#60335

Рассмотрим V  = ℝ3   , пусть e1,e2,e3   - базис в ℝ3   .
Пусть компоненты тензора      3   3
T ∈ T2(ℝ )  задаются формулой

T ijk = 2m
 lm

Пусть в  3
ℝ   выбран новый базис, который связан со старым базисом матрицей перехода

    (           )
       1   0  0
    ||           ||
C = (  3   1  0 )
      − 2  4  − 1

Найти компоненту  123
˜T32   в новом базисе.

Показать ответ и решение

Запишем тензорный закон для этой компоненты:

˜T123=  d1d2d3 clcm ⋅T ijk
 32     i j k3 2    lm

где cij  - компоненты матрицы C  , dij  - компоненты матрицы D  = C −1   - соответствующая замене двойственного базиса в V ∗ .

Матрица D  = C −1   будет иметь вид:

     (            )
     |  1   0   0 |
D  = | − 3  1   0 |
     (            )
       − 14 4  − 1

Осталось лишь посчитать по формуле ˜T123=  d1d2d3clcm ⋅T ijk
 32     i j k 32    lm  .

Но, как вы видите, в этой формуле целых пять индексов суммирования - расписывать её в лоб будет очень долго, это получится очень большая сумма. И, что самое главное - мы проделаем лишнюю работу, которую мы сейчас с вами немного сократим за счёт наблюдений за элементами матриц C  и D  .

Даватйе заметим, что, во-первых, поскольку в первой строке матрицы D  только первый элемент отличен от нуля, то i  имеет смысл брать только равным 1 (при остальных i  число d1i  будет равна 0 и занулит всё слагаемое), а также поскольку в третьем столбце матрицы C  все элементы кроме третьего равны нулю, то имеет смысл брать l  лишь равным 3. По аналогичным соображениям, j  имеет смысл брать лишь равным 1 или 2. И, также заметим, что m  можно брать только равным 2 или 3.

Таким образом, будем иметь:

                    1jk
˜T13223= d11d2jd3kc33cm2 ⋅T3m

Далее, поскольку d11 = 1,c33 = − 1  , то это последнее равенство можно переписать:

 ˜123    1 2 3 3 m   1jk     2 3 m    1jk
T 32  = d1djdkc3c2 ⋅T3m  = − djdkc2 ⋅T 3m

Где, как и всегда, подразумевается суммирование по повторяющимся верхним и нижним индексам.

Заметим, что T13jmk  не зависит от индексов jk  , поэтому его можно просто вынести как общий множитель при каждых j  и k  - он по определению зависит только от второго нижнего индекса, т.е. от m  . Таким образом, будем иметь:

  123    1 2 3 3 m   1jk     2 3 m    1jk     m    1jk 2 3    2 3   2 3    2 3    2 3   2 3
˜T32  = d1djdkc3c2 ⋅T3m = − djdkc2 ⋅T3m  = − c2 ⋅T 3m (d1d1 + d2d1 + d1d2 + d2d2 + d 1d 3 + d2d3)

Напомним, k  мы в сумме брали любым, а вот j  только 1 или 2, поскольку d2j  при j = 3  равен нулю.

Осталось просуммировать по m  (как мы уже заметили, берём m  только равным 2 или 3):

cm2 ⋅T13jmk= c22T312jk + c32T13j3k= 1 ⋅4 + 4⋅6 = 28

(компоненты тензора мы вычисляли по данному нам условию  ijk
Tlm  = 2m  )

Далее,

  2 3    2 3   2 3    2 3   2 3    2 3
(d1d1 + d2d1 + d1d2 + d2d2 + d1d3 + d2d3) = 66

Таким образом, в конце концов имеем:

              ˜123    1 2 3 3 m   1jk     2 3 m    1jk
             T32  = d1djdkc3c2 ⋅T3m =  − djdkc2 ⋅T 3m =
= − cm ⋅T 1jk(d2d3 + d2d3+ d2d3 + d2d3+ d2d3 + d2d3) = − 28 ⋅66 = − 1848
    2    3m   1 1    2 1   1 2    2 2   1 3    2 3
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!