From cd89b4b8b98a5ac8bfc3f4182df01b1b80f33c79 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: =?UTF-8?q?Andreas=20M=C3=BCller?= Date: Wed, 19 May 2021 20:42:21 +0200 Subject: new slides --- vorlesungen/12_msewkeitsmatrizen/slides.tex | 8 ++ vorlesungen/slides/9/Makefile.inc | 2 + vorlesungen/slides/9/chapter.tex | 2 + vorlesungen/slides/9/pf/dreieck.tex | 29 ++++- vorlesungen/slides/9/pf/folgerungen.tex | 194 ++++++++++++++++++++++++++++ vorlesungen/slides/9/potenz.tex | 15 +++ vorlesungen/slides/test.tex | 10 +- 7 files changed, 254 insertions(+), 6 deletions(-) create mode 100644 vorlesungen/slides/9/pf/folgerungen.tex create mode 100644 vorlesungen/slides/9/potenz.tex (limited to 'vorlesungen') diff --git a/vorlesungen/12_msewkeitsmatrizen/slides.tex b/vorlesungen/12_msewkeitsmatrizen/slides.tex index 992ba5d..f729086 100644 --- a/vorlesungen/12_msewkeitsmatrizen/slides.tex +++ b/vorlesungen/12_msewkeitsmatrizen/slides.tex @@ -14,7 +14,15 @@ \folie{9/irreduzibel.tex} \section{Perron-Frobenius} +\folie{9/pf/positiv.tex} +\folie{9/pf/primitiv.tex} +\folie{9/pf/trennung.tex} +\folie{9/pf/vergleich.tex} +\folie{9/pf/vergleich3d.tex} +\folie{9/pf/dreieck.tex} +\folie{9/pf/folgerungen.tex} \folie{9/pf.tex} +\folie{9/potenz.tex} \section{Parrondo} diff --git a/vorlesungen/slides/9/Makefile.inc b/vorlesungen/slides/9/Makefile.inc index e23cf09..4f8fc40 100644 --- a/vorlesungen/slides/9/Makefile.inc +++ b/vorlesungen/slides/9/Makefile.inc @@ -10,11 +10,13 @@ chapter9 = \ ../slides/9/irreduzibel.tex \ ../slides/9/stationaer.tex \ ../slides/9/pf.tex \ + ../slides/9/potenz.tex \ ../slides/9/pf/positiv.tex \ ../slides/9/pf/primitiv.tex \ ../slides/9/pf/trennung.tex \ ../slides/9/pf/vergleich.tex \ ../slides/9/pf/vergleich3d.tex \ ../slides/9/pf/dreieck.tex \ + ../slides/9/pf/folgerungen.tex \ ../slides/9/chapter.tex diff --git a/vorlesungen/slides/9/chapter.tex b/vorlesungen/slides/9/chapter.tex index 595dec9..1915073 100644 --- a/vorlesungen/slides/9/chapter.tex +++ b/vorlesungen/slides/9/chapter.tex @@ -10,6 +10,7 @@ \folie{9/stationaer.tex} \folie{9/irreduzibel.tex} \folie{9/pf.tex} +\folie{9/potenz.tex} \folie{9/pf/positiv.tex} \folie{9/pf/primitiv.tex} @@ -17,5 +18,6 @@ \folie{9/pf/vergleich.tex} \folie{9/pf/vergleich3d.tex} \folie{9/pf/dreieck.tex} +\folie{9/pf/folgerungen.tex} diff --git a/vorlesungen/slides/9/pf/dreieck.tex b/vorlesungen/slides/9/pf/dreieck.tex index ba26e9e..0a572f3 100644 --- a/vorlesungen/slides/9/pf/dreieck.tex +++ b/vorlesungen/slides/9/pf/dreieck.tex @@ -10,9 +10,34 @@ \frametitle{Verallgemeinerte Dreiecksungleichung} \vspace{-20pt} \begin{columns}[t,onlytextwidth] -\begin{column}{0.48\textwidth} +\begin{column}{0.32\textwidth} +\begin{block}{Satz} +\[ +|u+v|\le |u|+|v| +\] +Gleichheit wenn lin.~abh. +\end{block} +\begin{block}{Satz} +\[ +\biggl|\sum_i u_i\biggr| +\le +\sum_i |u_i| +\] +Gleichheit wenn $u_i = \lambda_i u$ +\end{block} +\begin{block}{Satz} +\[ +\biggl|\sum_i z_i\biggr| +\le +\sum_i |z_i| +\] +Gleichheit, wenn $z_i=|z_i|c$, $c\in\mathbb{C}$ +\end{block} \end{column} -\begin{column}{0.48\textwidth} +\begin{column}{0.68\textwidth} +\begin{center} +\includegraphics[width=\textwidth]{../../buch/chapters/80-wahrscheinlichkeit/images/dreieck.pdf} +\end{center} \end{column} \end{columns} \end{frame} diff --git a/vorlesungen/slides/9/pf/folgerungen.tex b/vorlesungen/slides/9/pf/folgerungen.tex new file mode 100644 index 0000000..cef8dd2 --- /dev/null +++ b/vorlesungen/slides/9/pf/folgerungen.tex @@ -0,0 +1,194 @@ +% +% template.tex -- slide template +% +% (c) 2021 Prof Dr Andreas Müller, OST Ostschweizer Fachhochschule +% +\bgroup +\begin{frame}[t] +\setlength{\abovedisplayskip}{5pt} +\setlength{\belowdisplayskip}{5pt} +\frametitle{Folgerungen für $A>0$} +\vspace{-20pt} +\begin{columns}[t,onlytextwidth] +\begin{column}{0.48\textwidth} +\begin{block}{Satz} +$u\ge 0$ ein EV zum EW $ \lambda\ne 0$, +dann ist $u>0$ und $\lambda >0$ +\end{block} +\uncover<6->{% +\begin{block}{Satz} +$v$ ein EV zum EW $\lambda$ mit $|\lambda| = \varrho(A)$, +dann ist $u=|v|$ mit $u_i=|v_i|$ ein EV mit EW $\varrho(A)$ +\end{block}} +\uncover<29->{% +\begin{block}{Satz} +$v$ ein EV zum EW $\lambda$ mit $|\lambda|=\varrho(A)$, +dann ist $\lambda=\varrho(A)$ +\end{block}} +\uncover<46->{% +\begin{block}{Satz} +Der \only<57->{verallgemeinerte }Eigenraum zu EW $\varrho(A)$ +ist eindimensional +\end{block} +} +\end{column} +\only<-6>{ +\begin{column}{0.48\textwidth} +\begin{proof}[Beweis] +\begin{itemize} +\item<3-> +Vergleich: $Au>0$ +\item<4-> +$Au=\lambda u > 0$ +\item<5-> +$\lambda >0$ und $u>0$ +\end{itemize} +\end{proof} +\end{column}} +\only<7-20>{ +\begin{column}{0.48\textwidth} +\begin{proof}[Beweis] +\begin{align*} +(Au)_i +&\only<-8>{= +\sum_j a_{ij}u_j} +\only<8-9>{= +\sum_j |a_{ij}v_j|} +\only<9->{\ge} +\only<9-10>{ +\biggl|\sum_j a_{ij}v_j\biggr|} +\only<10>{=} +\only<10-11>{ +|(Av)_i|} +\only<11>{=} +\only<11-12>{ +|\lambda v_i|} +\only<12>{=} +\only<12-13>{ +\varrho(A) |v_i|} +\only<13>{=} +\uncover<13->{ +\varrho(A) u_i} +\hspace*{5cm} +\\ +\uncover<14->{Au&\ge \varrho(A)u} +\intertext{\uncover<15->{Vergleich}} +\uncover<16->{A^2u&> \varrho(A)Au} +\intertext{\uncover<17->{Trennung: $\exists \vartheta >1$ mit}} +\uncover<18->{A^2u&\ge \vartheta \varrho(A) Au }\\ +\uncover<19->{A^3u&\ge (\vartheta \varrho(A))^2 Au }\\ +\uncover<20->{A^ku&\ge (\vartheta \varrho(A))^{k-1} Au }\\ +\end{align*} +\end{proof} +\end{column}} +\only<21-29>{% +\begin{column}{0.48\textwidth} +\begin{proof}[Beweis, Fortsetzung] +Abschätzung der Operatornorm: +\begin{align*} +\|A^k\|\, |Au| +\ge +\|A^{k+1}u\| +\uncover<22->{ +\ge +(\vartheta\varrho(A))^k |Au|} +\end{align*} +\uncover<23->{Abschätzung des Spektralradius} +\begin{align*} +\uncover<24->{\|A^k\| &\ge (\vartheta\varrho(A))^k} +\\ +\uncover<25->{\|A^k\|^{\frac1k} &\ge \vartheta \varrho(A)} +\\ +\uncover<26->{\lim_{k\to\infty}\|A^k\|^{\frac1k} &\ge \vartheta \varrho(A)} +\\ +\uncover<27->{\varrho(A) &\ge \underbrace{\vartheta}_{>1} \varrho(A)} +\end{align*} +\uncover<28->{Widerspruch: $u=v$} +\end{proof} +\end{column}} +\only<30-46>{ +\begin{column}{0.48\textwidth} +\begin{proof}[Beweis] +$u$ ist EV mit EW $\varrho(A)$: +\[ +Au=\varrho(A)u +\uncover<31->{\Rightarrow +\sum_j a_{ij}|v_j| = {\color<38->{red}\varrho(A) |v_i|}} +\] +\uncover<33->{Andererseits: $Av=\lambda v$} +\[ +\uncover<34->{\sum_{j}a_{ij}v_j=\lambda v_i} +\] +\uncover<35->{Betrag} +\begin{align*} +\uncover<36->{\biggl|\sum_j a_{ij}v_j\biggr| +&= +|\lambda v_i|} +\uncover<37->{= +{\color<38->{red}\varrho(A) |v_i|}} +\uncover<39->{= +\sum_j a_{ij}|v_j|} +\end{align*} +\uncover<40->{Dreiecksungleichung: $v_j=|v_j|c, c\in\mathbb{C}$} +\[ +\uncover<41->{\lambda v = Av} +\uncover<42->{= Acu} +\uncover<43->{= c\varrho(A) u} +\uncover<44->{= \varrho(A)v} +\] +\uncover<45->{$\Rightarrow +\lambda=\varrho(A) +$} +\end{proof} +\end{column}} +\only<47-57>{ +\begin{column}{0.48\textwidth} +\begin{proof}[Beweis] +\begin{itemize} +\item<48-> $u>0$ ein EV zum EW $\varrho(A)$ +\item<49-> $v$ ein weiterer EV, man darf $v\in\mathbb{R}^n$ annehmen +\item<50-> Da $u>0$ gibt es $c>0$ mit $u\ge cv$ aber $u\not > cv$ +\item<51-> $u-cv\ge 0$ aber $u-cv\not > 0$ +\item<52-> $A$ anwenden: +\[ +\begin{array}{ccc} +\uncover<53->{A(u-cv)}&\uncover<54->{>&0} +\\ +\uncover<53->{\|}&& +\\ +\uncover<53->{\varrho(A)(u-cv)}&\uncover<55->{\not>&0} +\end{array} +\] +\uncover<56->{Widerspruch: $v$ existiert nicht} +\end{itemize} +\end{proof} +\end{column}} +\only<58->{ +\begin{column}{0.48\textwidth} +\begin{proof}[Beweis] +\begin{itemize} +\item<59-> $Au=\varrho(A)u$ und $A^tp^t=\varrho(A)p^t$ +\item<60-> $u>0$ und $p>0$ $\Rightarrow$ $up>0$ +\item<61-> $px=0$, dann ist +\[ +\uncover<62->{pAx} +\only<62-63>{= +(A^tp^t)^t x} +\only<63-64>{= +\varrho(A) (p^t)^t x} +\uncover<64->{= +\varrho(A) px} +\uncover<65->{= 0} +\] +\uncover<66->{also ist $\{x\in\mathbb{R}^n\;|\; px=0\}$ +invariant} +\item<67-> Annahme: $v\in \mathcal{E}_{\varrho(A)}$ +\item<68-> Dann muss es einen EV zum EW $\varrho(A)$ in +$\mathcal{E}_{\varrho(A)}$ geben +\item<69-> Widerspruch: der Eigenraum ist eindimensional +\end{itemize} +\end{proof} +\end{column}} +\end{columns} +\end{frame} +\egroup diff --git a/vorlesungen/slides/9/potenz.tex b/vorlesungen/slides/9/potenz.tex new file mode 100644 index 0000000..2c3afa3 --- /dev/null +++ b/vorlesungen/slides/9/potenz.tex @@ -0,0 +1,15 @@ +% +% potenz.tex -- slide template +% +% (c) 2021 Prof Dr Andreas Müller, OST Ostschweizer Fachhochschule +% +\bgroup +\begin{frame}[t] +\setlength{\abovedisplayskip}{5pt} +\setlength{\belowdisplayskip}{5pt} +\frametitle{Potenzmethode} +\begin{center} +\includegraphics[width=0.9\textwidth]{../../buch/chapters/80-wahrscheinlichkeit/images/positiv.pdf} +\end{center} +\end{frame} +\egroup diff --git a/vorlesungen/slides/test.tex b/vorlesungen/slides/test.tex index 93f899d..e14410d 100644 --- a/vorlesungen/slides/test.tex +++ b/vorlesungen/slides/test.tex @@ -5,8 +5,10 @@ % %\folie{9/pf/positiv.tex} %\folie{9/pf/primitiv.tex} -\folie{9/pf/trennung.tex} -\folie{9/pf/vergleich.tex} -\folie{9/pf/vergleich3d.tex} -\folie{9/pf/dreieck.tex} +%\folie{9/pf/trennung.tex} +%\folie{9/pf/vergleich.tex} +%\folie{9/pf/vergleich3d.tex} +%\folie{9/pf/dreieck.tex} +%\folie{9/pf/folgerungen.tex} +\folie{9/potenz.tex} -- cgit v1.2.1