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diff --git a/vorlesungen/slides/2/hilbertraum/spektral.tex b/vorlesungen/slides/2/hilbertraum/spektral.tex new file mode 100644 index 0000000..b561b69 --- /dev/null +++ b/vorlesungen/slides/2/hilbertraum/spektral.tex @@ -0,0 +1,91 @@ +% +% spektral.tex -- slide template +% +% (c) 2021 Prof Dr Andreas Müller, OST Ostschweizer Fachhochschule +% +\bgroup +\begin{frame}[t] +\setlength{\abovedisplayskip}{5pt} +\setlength{\belowdisplayskip}{5pt} +\frametitle{Spektraltheorie für selbstadjungierte Operatoren} +\vspace{-20pt} +\begin{columns}[t,onlytextwidth] +\begin{column}{0.48\textwidth} +\begin{block}{Voraussetzungen} +\begin{itemize} +\item +Hilbertraum $H$ +\item +$A\colon H\to H$ linear +\end{itemize} +\end{block} +\uncover<2->{% +\begin{block}{Eigenwerte} +$x\in H$ ein EV von $A$ zum EW $\lambda\ne 0$ +\begin{align*} +\uncover<3->{\langle x,x\rangle +&= +\frac1{\lambda} +\langle x,\lambda x\rangle} +\uncover<3->{= +\frac1{\lambda} +\langle x,Ax\rangle} +\\ +&\uncover<4->{= +\frac1{\lambda} +\langle Ax,x\rangle} +\uncover<5->{= +\frac{\overline{\lambda}}{\lambda} +\langle x,x\rangle} +\\ +\uncover<6->{\frac{\overline{\lambda}}{\lambda}&=1 +\quad\Rightarrow\quad +\overline{\lambda} = \lambda} +\uncover<7->{\quad\Rightarrow\quad +\lambda\in\mathbb{R}} +\end{align*} +\end{block}} +\end{column} +\begin{column}{0.48\textwidth} +\uncover<8->{% +\begin{block}{Orthogonalität} +$u,v$ EV zu EW $\mu,\lambda\in \mathbb{R}\setminus\{0\}$, $\overline{\mu}=\mu\ne\lambda$ +\begin{align*} +\uncover<9->{ +\langle u,v\rangle +&= +\frac{1}{\mu} +\langle \mu u,v\rangle} +\uncover<10->{= +\frac{1}{\mu} +\langle Au,v\rangle} +\\ +&\uncover<11->{= +\frac{1}{\mu} +\langle u,Av\rangle} +\uncover<12->{= +\frac{1}{\mu} +\langle u,\lambda v\rangle} +\uncover<13->{= +\frac{\lambda}{\mu} +\langle u,v\rangle} +\\ +\uncover<14->{\Rightarrow +\; +0 +&= +\underbrace{\biggl(\frac{\lambda}{\mu}-1\biggr)}_{\displaystyle \ne 0} +\langle u,v\rangle} +\uncover<15->{\;\Rightarrow\; +\langle u,v\rangle = 0} +\end{align*} +\uncover<16->{EV zu verschiedenen EW sind orthogonal} +\end{block}} +\end{column} +\end{columns} +\uncover<17->{% +\begin{block}{Spektralsatz} +Es gibt eine Hilbertbasis von $H$ aus Eigenvektoren von $A$ +\end{block}} +\end{frame} +\egroup |