Álgebra Lineal Numérica

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Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores
Qu = −u
Qv = v para todo v ortogonal a u.
H1 kuk = 1
H2 P = uut
T1 Pu = u
T2 Pv = 0 para todo v ortogonal a u.
T3 P2 = P
T4 Pt = P
P se llama proyector
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores
Qu = −u
Qv = v para todo v ortogonal a u.
H1 kuk = 1
H2 P = uut
T1 Pu = u
T2 Pv = 0 para todo v ortogonal a u.
T3 P2 = P
T4 Pt = P
P se llama proyector
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores
Qu = −u
Qv = v para todo v ortogonal a u.
Teorema 3.2.23
H1 kuk = 1
H2 P = uut
T1 Pu = u
T2 Pv = 0 para todo v ortogonal a u.
T3 P2 = P
T4 Pt = P
P se llama proyector
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores
Qu = −u
Qv = v para todo v ortogonal a u.
Teorema 3.2.23
H1 kuk = 1
H2 P = uut
T1 Pu = u
T2 Pv = 0 para todo v ortogonal a u.
T3 P2 = P
T4 Pt = P
P se llama proyector
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Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores
Qu = −u
Qv = v para todo v ortogonal a u.
Teorema 3.2.23
H1 kuk = 1
H2 P = uut
T1 Pu = u
T2 Pv = 0 para todo v ortogonal a u.
T3 P2 = P
T4 Pt = P
P se llama proyector
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores
Qu = −u
Qv = v para todo v ortogonal a u.
Teorema 3.2.23
H1 kuk = 1
H2 P = uut
T1 Pu = u
T2 Pv = 0 para todo v ortogonal a u.
T3 P2 = P
T4 Pt = P
P se llama proyector
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores
Qu = −u
Qv = v para todo v ortogonal a u.
Teorema 3.2.23
H1 kuk = 1
H2 P = uut
T1 Pu = u
T2 Pv = 0 para todo v ortogonal a u.
T3 P2 = P
T4 Pt = P
P se llama proyector
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores
Qu = −u
Qv = v para todo v ortogonal a u.
Teorema 3.2.23
H1 kuk = 1
H2 P = uut
T1 Pu = u
T2 Pv = 0 para todo v ortogonal a u.
T3 P2 = P
T4 Pt = P
P se llama proyector
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores
Qu = −u
Qv = v para todo v ortogonal a u.
Teorema 3.2.23
H1 kuk = 1
H2 P = uut
T1 Pu = u
T2 Pv = 0 para todo v ortogonal a u.
T3 P2 = P
T4 Pt = P
P se llama proyector
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores
Qu = −u
Qv = v para todo v ortogonal a u.
Teorema 3.2.23
H1 kuk = 1
H2 P = uut
T1 Pu = u
T2 Pv = 0 para todo v ortogonal a u.
T3 P2 = P
T4 Pt = P
P se llama proyector
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores de Householder
Teorema 3.2.26
H1 kuk = 1
H2 Q = I − 2uut
T1 Qu = −u
T2 Qv = v para todo v ortogonal a u.
T3 Qt = Q (simétrica)
T4 Q−1 = Qt (ortogonal)
T5 Q−1 = Q (involución)
Q se llama reflector de Householder
H1 kuk 6= 0
t
H2 Q = I − 2 uu
ut u
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores de Householder
Teorema 3.2.26
H1 kuk = 1
H2 Q = I − 2uut
T1 Qu = −u
T2 Qv = v para todo v ortogonal a u.
T3 Qt = Q (simétrica)
T4 Q−1 = Qt (ortogonal)
T5 Q−1 = Q (involución)
Q se llama reflector de Householder
H1 kuk 6= 0
t
H2 Q = I − 2 uu
ut u
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores de Householder
Teorema 3.2.26
H1 kuk = 1
H2 Q = I − 2uut
T1 Qu = −u
T2 Qv = v para todo v ortogonal a u.
T3 Qt = Q (simétrica)
T4 Q−1 = Qt (ortogonal)
T5 Q−1 = Q (involución)
Q se llama reflector de Householder
H1 kuk 6= 0
t
H2 Q = I − 2 uu
ut u
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Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores de Householder
Teorema 3.2.26
H1 kuk = 1
H2 Q = I − 2uut
T1 Qu = −u
T2 Qv = v para todo v ortogonal a u.
T3 Qt = Q (simétrica)
T4 Q−1 = Qt (ortogonal)
T5 Q−1 = Q (involución)
Q se llama reflector de Householder
H1 kuk 6= 0
t
H2 Q = I − 2 uu
ut u
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores de Householder
Teorema 3.2.26
H1 kuk = 1
H2 Q = I − 2uut
T1 Qu = −u
T2 Qv = v para todo v ortogonal a u.
T3 Qt = Q (simétrica)
T4 Q−1 = Qt (ortogonal)
T5 Q−1 = Q (involución)
Q se llama reflector de Householder
H1 kuk 6= 0
t
H2 Q = I − 2 uu
ut u
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores de Householder
Teorema 3.2.26
H1 kuk = 1
H2 Q = I − 2uut
T1 Qu = −u
T2 Qv = v para todo v ortogonal a u.
T3 Qt = Q (simétrica)
T4 Q−1 = Qt (ortogonal)
T5 Q−1 = Q (involución)
Q se llama reflector de Householder
H1 kuk 6= 0
t
H2 Q = I − 2 uu
ut u
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Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores de Householder
Teorema 3.2.26
H1 kuk = 1
H2 Q = I − 2uut
T1 Qu = −u
T2 Qv = v para todo v ortogonal a u.
T3 Qt = Q (simétrica)
T4 Q−1 = Qt (ortogonal)
T5 Q−1 = Q (involución)
Q se llama reflector de Householder
H1 kuk 6= 0
t
H2 Q = I − 2 uu
ut u
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores de Householder
Teorema 3.2.26
H1 kuk = 1
H2 Q = I − 2uut
T1 Qu = −u
T2 Qv = v para todo v ortogonal a u.
T3 Qt = Q (simétrica)
T4 Q−1 = Qt (ortogonal)
T5 Q−1 = Q (involución)
Q se llama reflector de Householder
H1 kuk 6= 0
t
H2 Q = I − 2 uu
ut u
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores de Householder
Teorema 3.2.26
H1 kuk = 1
H2 Q = I − 2uut
T1 Qu = −u
T2 Qv = v para todo v ortogonal a u.
T3 Qt = Q (simétrica)
T4 Q−1 = Qt (ortogonal)
T5 Q−1 = Q (involución)
Q se llama reflector de Householder
H1 kuk 6= 0
t
H2 Q = I − 2 uu
ut u
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores de Householder
Teorema 3.2.26
H1 kuk = 1
H2 Q = I − 2uut
T1 Qu = −u
T2 Qv = v para todo v ortogonal a u.
T3 Qt = Q (simétrica)
T4 Q−1 = Qt (ortogonal)
T5 Q−1 = Q (involución)
Q se llama reflector de Householder
H1 kuk 6= 0
t
H2 Q = I − 2 uu
ut u
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores de Householder
Teorema 3.2.30
H1 x 6= y
H2 kxk2 = kyk2
T1 Existe Q reflector Qx = y
D u = 12 (x − y)
H1 x 6= 0
T1 Existe Q reflector Qx = kxk2 e1
D1 y = ± kxk2 e1
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Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores de Householder
Teorema 3.2.30
H1 x 6= y
H2 kxk2 = kyk2
T1 Existe Q reflector Qx = y
D u = 12 (x − y)
H1 x 6= 0
T1 Existe Q reflector Qx = kxk2 e1
D1 y = ± kxk2 e1
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Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores de Householder
Teorema 3.2.30
H1 x 6= y
H2 kxk2 = kyk2
T1 Existe Q reflector Qx = y
D u = 12 (x − y)
H1 x 6= 0
T1 Existe Q reflector Qx = kxk2 e1
D1 y = ± kxk2 e1
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores de Householder
Teorema 3.2.30
H1 x 6= y
H2 kxk2 = kyk2
T1 Existe Q reflector Qx = y
D u = 12 (x − y)
H1 x 6= 0
T1 Existe Q reflector Qx = kxk2 e1
D1 y = ± kxk2 e1
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores de Householder
Teorema 3.2.30
H1 x 6= y
H2 kxk2 = kyk2
T1 Existe Q reflector Qx = y
D u = 12 (x − y)
H1 x 6= 0
T1 Existe Q reflector Qx = kxk2 e1
D1 y = ± kxk2 e1
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores de Householder
Teorema 3.2.30
H1 x 6= y
H2 kxk2 = kyk2
T1 Existe Q reflector Qx = y
D u = 12 (x − y)
H1 x 6= 0
T1 Existe Q reflector Qx = kxk2 e1
D1 y = ± kxk2 e1
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores de Householder
Teorema 3.2.30
H1 x 6= y
H2 kxk2 = kyk2
T1 Existe Q reflector Qx = y
D u = 12 (x − y)
H1 x 6= 0
T1 Existe Q reflector Qx = kxk2 e1
D1 y = ± kxk2 e1
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Reflectores de Householder
Algoritmo
β ← max|xi |
i f (β = 0)
γ←0
else
x1:n ← x1:n
β
τ ← kxk2
i f (x1 < 0) τ ← −τ
x1 ← x1 + τ
γ ← xτ1
x2:n ← xx2:n1
x1 ← 1
τ ← τβ
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Teorema 3.2.20

x
 x

 x
x
x
x
x
x
x
x
x
x

x
x 

x 
x
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Teorema 3.2.20




x
0
0
0
x
x
x
x
x
x
x
x

x
x 

x 
x
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Teorema 3.2.20




x
0
0
0
x
x
0
0
x
x
x
x

x
x 

x 
x
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Teorema 3.2.20




x
0
0
0
x
x
0
0
x
x
x
0

x
x 

x 
x
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Algoritmo
for k = 1, . . . , n − 1
Calcular reflector Qk
Transformar ak:n,k
Guardar uk
Transformar ak:n,k+1,n
Actualizar akk
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Algoritmo
for k = 1, . . . , n − 1
Calcular reflector Qk
Transformar ak:n,k
Guardar uk
Transformar ak:n,k+1,n
Actualizar akk
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Algoritmo
for k = 1, . . . , n − 1
Calcular reflector Qk
Transformar ak:n,k
Guardar uk
Transformar ak:n,k+1,n
Actualizar akk
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Algoritmo
for k = 1, . . . , n − 1
Calcular reflector Qk
Transformar ak:n,k
Guardar uk
Transformar ak:n,k+1,n
Actualizar akk
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Algoritmo
for k = 1, . . . , n − 1
Calcular reflector Qk
Transformar ak:n,k
Guardar uk
Transformar ak:n,k+1,n
Actualizar akk
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Algoritmo
for k = 1, . . . , n − 1
Calcular reflector Qk
Transformar ak:n,k
Guardar uk
Transformar ak:n,k+1,n
Actualizar akk
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Unicidad de la descomposición QR
Teorema 3.2.46
H1 A no singular.
T1 Existen Q y R talque A = QR
T2 Q y R únicas
D1 Usar teorema 3.2.20.
Estabilidad
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Unicidad de la descomposición QR
Teorema 3.2.46
H1 A no singular.
T1 Existen Q y R talque A = QR
T2 Q y R únicas
D1 Usar teorema 3.2.20.
Estabilidad
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Unicidad de la descomposición QR
Teorema 3.2.46
H1 A no singular.
T1 Existen Q y R talque A = QR
T2 Q y R únicas
D1 Usar teorema 3.2.20.
Estabilidad
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Unicidad de la descomposición QR
Teorema 3.2.46
H1 A no singular.
T1 Existen Q y R talque A = QR
T2 Q y R únicas
D1 Usar teorema 3.2.20.
Estabilidad
Álgebra Lineal Numérica
Cuadrados mínimos
Reflectores
Descomposición QR por reflectores.
Unicidad de la descomposición QR
Teorema 3.2.46
H1 A no singular.
T1 Existen Q y R talque A = QR
T2 Q y R únicas
D1 Usar teorema 3.2.20.
Estabilidad
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