===== Задача 36.3 ===== Пусть линейное отображение $A: V \to W$ в базисах $(e_1, e_2, e_3)$ пространства $V$ и $(f_1, f_2)$ пространства $W$ имеет матрицу $$ \begin{pmatrix} 0 & 1 & 2 \\ 3 & 4 & 5 \end{pmatrix}. $$ Найти матрицу отображения $A$ в базисах $(e_1,\; e_1+e_2,\; e_1+e_2+e_3)$ и $(f_1,\; f_1+f_2)$. ===== Решение ===== 1. **Обозначения и формулы.** Старые базисы: $\mathbf{e} = (e_1,e_2,e_3)$ в $V$, $\mathbf{f} = (f_1,f_2)$ в $W$. Матрица отображения в этих базисах – $A$ (размера $2 \times 3$). Новые базисы: $\mathbf{e}' = (e_1', e_2', e_3')$ с $e_1' = e_1,\; e_2' = e_1+e_2,\; e_3' = e_1+e_2+e_3$; $\mathbf{f}' = (f_1', f_2')$ с $f_1' = f_1,\; f_2' = f_1+f_2$. Матрица перехода от нового базиса к старому в $V$ (столбцы – координаты новых векторов в старом базисе): $$ Q = \begin{pmatrix} 1 & 1 & 1 \\ 0 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & 1 \end{pmatrix}. $$ Матрица перехода от нового базиса к старому в $W$: $$ P = \begin{pmatrix} 1 & 1 \\ 0 & 1 \end{pmatrix},\qquad P^{-1} = \begin{pmatrix} 1 & -1 \\ 0 & 1 \end{pmatrix}. $$ Матрица отображения в новых базисах: $$ A' = P^{-1} \cdot A \cdot Q. $$ 2. **Вычисление $A Q$.** $$ A Q = \begin{pmatrix} 0 & 1 & 2 \\ 3 & 4 & 5 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 1 & 1 & 1 \\ 0 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & 1 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 0 & 1 & 3 \\ 3 & 7 & 12 \end{pmatrix}. $$ 3. **Умножение на $P^{-1}$.** $$ A' = \begin{pmatrix} 1 & -1 \\ 0 & 1 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 0 & 1 & 3 \\ 3 & 7 & 12 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} -3 & -6 & -9 \\ 3 & 7 & 12 \end{pmatrix}. $$ 4. **Проверка (на примере первого базисного вектора).** $e_1' = e_1$. Образ: $A(e_1) = 0\cdot f_1 + 3\cdot f_2 = 3f_2$. В новом базисе $W$: $3f_2 = 3(f_2' - f_1') = -3f_1' + 3f_2'$, что даёт координаты $(-3,3)$. Первый столбец $A'$ – $(-3,3)^\mathsf{T}$ – совпадает. 5. **Ответ.** $$ \boxed{ \begin{pmatrix} -3 & -6 & -9 \\ 3 & 7 & 12 \end{pmatrix} } $$