6.5.4. Другая модель
Представляет определенный интерес брать в качестве
квадратичную форму
поскольку она и есть желательная сумма запаздывающих произведений. Соответствующая матрица
Взяв эту матрицу в качестве исходной и воспользовавшись уравнениями (18) (вытекающими из (16) и (17)), получим новую систему матриц. Так,
(см. скан)
Следует отметить, что здесь матрицы
отличаются от нужного нам вида, соответствующего квадратичной форме
только
элементами, равными 1/2, в левом верхнем углу матрицы и такими же
элементами в ее правом нижнем углу.
Характеристический вектор х с компонентами
соответствующий характеристическому корню Я, удовлетворяет разностному уравнению второго порядка (47) и поэтому имеет вид (50):
причем
Уравнение
принимает при этом вид
откуда следует, что
Мы можем взять, таким образом,
Тогда
Получаемое аналогично предыдущему соотношение
дает
откуда в свою очередь следует, что
т. е.
Корни этого уравнения являются корнями
степени из 1, именно
(Значения
не являются допустимыми, поскольку при этом
Поэтому
характеристический корень равен
а в качестве
компоненты соответствующего ему характеристического вектора можно взять
Теорема 6.5.5. Характеристические корни матрицы
указанной в (62), равны
а соответствующие им характеристические векторы есть
Следствие 6.5.3. Характеристические корни матрицы
получаемой из матрицы
указанной в (62), по формулам (16) и (17), равны
Соответствующие им характеристические векторы имеют вид (69).
Следствие 6.5.4. Матрица А у из следствия 6.5.3 приводится к диагональному виду с помощью матрицы
Применение преобразования с этой ортогональной матрицей приводит квадратичную форму
к виду
Следует отметить, что здесь корни для
соответствуют корням из предыдущего случая для
за исключением того, что опускается корень 1 (соответствующий характеристическому вектору с равными компонентами). Однако характеристические векторы будут уже другими. Ортогональная матрица (70) симметрична.