Lösningar till tentamensskrivning i kompletteringskurs Linjär Algebra, SF1605, den 10 januari 2011,kl m(m + 1) =

Relevanta dokument
Linjär Algebra (lp 1, 2016) Lösningar till skrivuppgiften Julia Brandes

Tentamen i Linjär Algebra, SF december, Del I. Kursexaminator: Sandra Di Rocco. Matematiska Institutionen KTH

LINJÄR ALGEBRA II LEKTION 4

Kontrollskrivning (KS1) 16 sep 2019

DEL I. Matematiska Institutionen KTH

SANNOLIKHETER. Exempel. ( Tärningskast) Vi har sex möjliga utfall 1, 2, 3, 4, 5 och 6. Därför är utfallsrummet Ω = {1, 2, 3, 4, 5,6}.

H1009, Introduktionskurs i matematik Armin Halilovic POLYNOM, POLYNOMDIVISION, ALGEBRAISKA EKVATIONER, PARTIALBRÅKSUPPDELNING. vara ett polynom där a

Vad är det okända som efterfrågas? Vilka data är givna? Vilka är villkoren?

vara ett polynom där a 0, då kallas n för polynomets grad och ibland betecknas n grad( P(

c n x n, där c 0, c 1, c 2,... är givna (reella eller n=0 c n x n n=0 absolutkonvergent om x < R divergent om x > R n n lim = 1 R.

Sannolikheten. met. A 3 = {2, 4, 6 }, 1 av 11

Induktion LCB Rekursion och induktion; enkla fall. Ersätter Grimaldi 4.1

= x 1. Integration med avseende på x ger: x 4 z = ln x + C. Vi återsubstituerar: x 4 y 1 = ln x + C. Villkoret ger C = 1.

Anmärkning: I några böcker använder man följande beteckning ]a,b[, [a,b[ och ]a,b] för (a,b), [a,b) och (a,b].

Borel-Cantellis sats och stora talens lag

ENDIMENSIONELL ANALYS B1 FÖRELÄSNING VI. Föreläsning VI. Mikael P. Sundqvist

b 1 och har för olika värden på den reella konstanten a.

DEL I. Matematiska Institutionen KTH. Lösning till tentamensskrivning på kursen Linjär algebra II, SF1604, den 17 april 2010 kl

Sida 1 av 12. vara ett inkonsistent system (= olösbart system dvs. ett system som saknar lösning). b =.

DEL I. Matematiska Institutionen KTH. Lösning till tentamensskrivning på kursen Linjär algebra II, SF1604 för D, den 5 juni 2010 kl

Uppgifter 3: Talföljder och induktionsbevis

Lösning till tentamensskrivning på kursen Linjär algebra, SF1604, den 12 mars 2013 kl

H1009, Introduktionskurs i matematik Armin Halilovic. använder vi oftast induktionsbevis.

5. Linjer och plan Linjer 48 5 LINJER OCH PLAN

Matematiska Institutionen KTH. Lösning till tentamensskrivning på kursen Linjär algebra II, SF1604, den 9 juni 2011 kl

A. Grundläggande matristeori

101. och sista termen 1

Tentamen 1 i Matematik 1, HF1903, Fredag 14 september 2012, kl

Lösning av tentamensskrivning på kursen Linjär algebra, SF1604, för CDATE, CTFYS och vissa CL, tisdagen den 20 maj 2014 kl

Kontrollskrivning 3 i SF1676, Differentialekvationer med tillämpningar. Tisdag kl 8:15-10

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Bo Styf. Genomgånget på föreläsningarna Föreläsning 26, 9/2 2011: y + ay + by = h(x)

θx θ 1 om 0 x 1 f(x) = 0 annars

Tentamen i Flervariabelanalys F/TM, MVE035


Lycka till! I(X i t) 1 om A 0 annars I(A) =

TFM. Avdelningen för matematik Sundsvall Diskret analys. En studie av polynom och talföljder med tillämpningar i interpolation

Ekvationen (ekv1) kan beskriva en s.k. stationär tillstånd (steady-state) för en fysikalisk process.

Visst kan man faktorisera x 4 + 1

4. Uppgifter från gamla tentor (inte ett officiellt urval) 6

Kompletterande kurslitteratur om serier

Föreläsning 10: Kombinatorik

Föreläsning 2: Punktskattningar

1. (a) (1p) Undersök om de tre vektorerna nedan är linjärt oberoende i vektorrummet

Trigonometriska polynom

Föreläsning G04: Surveymetodik

EGENVÄRDEN och EGENVEKTORER

Genomsnittligt sökdjup i binära sökträd

EGENRUM, ALGEBRAISK- OCH GEOMETRISK MULTIPLICITET

Antalet sätt att välja ut r objekt bland n stycken med hänsyn till ordning är np r = n(n 1) (n r + 1).

Avd. Matematisk statistik

Minsta kvadrat-metoden, MK. Maximum likelihood-metoden, ML. Medelfel. E(X i ) = µ i (θ) MK-skattningen av θ fås genom att minimera

Tenta i MVE025/MVE295, Komplex (matematisk) analys, F2 och TM2/Kf2

A = x

Inledande matematisk analys (TATA79) Höstterminen 2016 Föreläsnings- och lekionsplan

Tentamen i Statistik STG A01 (12 hp) 5 mars 2010, kl

MS-A0409 Grundkurs i diskret matematik Sammanfattning, del I

TENTAMEN Datum: 16 okt 09

Tentamenskrivning, , kl SF1625, Envariabelanalys för CINTE1(IT) och CMIEL1(ME ) (7,5hp)

TNA001 Matematisk grundkurs Övningsuppgifter

Vid mer än 30 frihetsgrader approximeras t-fördelningen med N(0; 1). Konfidensintervallet blir då

Höftledsdysplasi hos dansk-svensk gårdshund - Exempel på tavlan

Om komplexa tal och funktioner

Tentamen SF1633, Differentialekvationer I, den 22 oktober 2018 kl

TAMS15: SS1 Markovprocesser

Hemuppgift 1, SF1861 Optimeringslära för T

MS-A0409 Grundkurs i diskret matematik I

TENTAMEN I MATEMATISK STATISTIK Datum: 13 mars 08

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till tentamen DEL A. (1 p) (c) Bestäm avståndet mellan A och linjen l.

Introduktion till statistik för statsvetare

TENTAMEN I MATEMATIK MED MATEMATISK STATISTIK HF1004 TEN kl

x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 HL Z x x x

SF1624 Algebra och geometri Tentamen med lösningsförslag onsdag, 11 januari 2017

RESTARITMETIKER. Avsnitt 4. När man adderar eller multiplicerar två tal som t ex

SAMMANFATTNING TAMS79 Matematisk statistik, grundkurs

. Mängden av alla möjliga tillstånd E k kallas tillståndsrummet.

Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR

29 november, 2016, Föreläsning 21. Ortonormala baser (ON-baser) Gram-Schmidt s ortogonaliseringsprocess

8(x 1) 7(y 1) + 2(z + 1) = 0

Lösningar och kommentarer till uppgifter i 1.1

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Bo Styf. Sammanfattning av föreläsningarna 1-6, 29/10-8/11, = m n

LINJÄRA DIFFERENTIALEKVATIONER AV HÖGRE ORDNINGEN

Jag läser kursen på. Halvfart Helfart

Linköpings tekniska högskola IKP/Mekaniksystem Mekanisk värmeteori och strömningslära. Exempeltentamen 3. strömningslära, miniräknare.

================================================

a) Beräkna E (W ). (2 p)

Problem 2 löses endast om Du hade färre än 15 poäng på duggan som gavs arctanx sin x. x(1 cosx) lim. cost.

Tillämpad biomekanik, 5 poäng Plan rörelse, kinematik och kinetik

Föreläsning F3 Patrik Eriksson 2000

F19 HYPOTESPRÖVNING (NCT ) Hypotesprövning för en differens mellan två medelvärden

TENTAMEN I MATEMATISK STATISTIK

Hemuppgift 1, SF1861 Optimeringslära, VT 2016

TMV142/186 Linjär algebra Z/TD

Innehållsförteckning Tabeller och polynom

Andra ordningens lineära differensekvationer

Statistisk analys. Vilka slutsatser kan dras om populationen med resultatet i stickprovet som grund? Hur säkra uttalande kan göras om resultatet?

DEL I. Matematiska Institutionen KTH. Lösning till tentamensskrivning på kursen Linjär algebra II, SF1604, den 15 mars 2010 kl

vara ett polynom där a 0, då kallas n för polynomets grad och ibland betecknas n = grad( P(

Lösning till tentamen för kursen Log-linjära statistiska modeller 29 maj 2007

Enkel slumpvandring. Sven Erick Alm. 9 april 2002 (modifierad 8 mars 2006) 2 Apan och stupet Passagesannolikheter Passagetider...

Fourierserien. fortsättning. Ortogonalitetsrelationerna och Parsevals formel. f HtL g HtL t, där T W ã 2 p, PARSEVALS FORMEL

Transkript:

Lösigar till tetamesskrivig i kompletterigskurs Lijär Algebra, SF605, de 0 jauari 20,kl 4.00-9.00. 3p Visa med hjälp av ett iduktiosbevis att m= mm + = +. Lösig: Formel är uppebarlige sa är = eftersom formels västra led då är lika med / + vilket ju är lika med formels högra led är =. Vi visar u att implikatioe m= mm + = + är giltig för alla aturliga tal. Vi fier u att och alltså om så har vi att + m= mm + = + m= mm + = m= m= = + + + + 2 + m= mm + = + + +, mm + + + + 2, mm + = +, = + 2 + + + 2 = + 2 + + 2 = + + 2, Eftersom u både implikatioe, dvs iduktiossteget, och bassteget är visade så är formel sa eligt iduktiospricipe. 2. 3p Låt C betecka matrise C = 2 0 3 4 2 3 3 0 2 3 6 4 5 3 Sittet mella matrises kolorum och ollrum utgör ett delrum L till R 4. Bestäm e bas för L. Lösig: Vektor ȳ = y, y 2, y 3, y 4 T tillhör C:s kolorum om och edast om ȳ = C x, för ågo vektor x = x, x 2, x 3, x 4 T i R 4. Vidar så tillhör ȳ matrise C:s ollrum precis då Cȳ = 0, 0, 0, 0 T.

2 Vi har alltså att udersöka om det fis ågo vektor x = x, x 2, x 3, x 4 T såda att CC x = 0, 0, 0, 0 T. Matrismultiplikatio är e associativ operatio och vi ka då börja med att beräka C 2 : 22 4 8 2 34 22 28 8 CC = 0 6 8 6 46 30 38 24 och löser systemet C 2 x = 0: 22 4 8 2 0 34 22 28 8 0 0 6 8 6 0 46 30 38 24 0 0 0 0 6 8 6 0 Lösige ges alltså av 2 2 2 0 0 4 4 4 0 0 0 6 8 6 0 6 6 6 0 0 0 0 4 0 2 6 0 x = t, x 3 = s, x 2 = t s, x 4 = 2 3 t + 3 s, där s och t är godtyckliga reella tal. 0 0 2 0 3 0 Vi sökte emellertid vektorera ȳ i kolorummet som gavs av ȳ = C x, och e bas för det delrum som bestod av alla dessa koloer. Med t, s =, 0 resp t, s = 0, får vi e såda bas: resp ȳ = C,, 0, 2/3 T = 0, 0, 0, 0 T, ȳ 2 = C0,,, /3 T = 0, 0, 0, 0 T, och de slutsats vi ka dra är att sittet mella matrises ollrum och kolorum bara består av ollvektor. 3. 3p Betrakta vektorrummet P vars vektorer är polyome i variabel t med koefficieter som är reella tal. Med hjälp av de ire produkte ft gt = ftgtdt ka vi, på sedvaligt sätt, iföra e metrik i P. Låt L vara det delrum till P som späs upp av polyome t och + t 2. Skriv u vektor som e summa av e vektor ū L och e vektor v i L:s ortogoala komplemet L. Lösig: Polyomet ū kommer att vara e lijärkombiatio av t och + t 2, dvs ū = at + b + t 2,

3 så polyomet v kommer att vara lika med v = at b + t 2, och vi observerar att våra beräkigar kommer att avse vektorer i det 3-dimesioella rummet P 2 av polyom av grad högst lika med 2. Ortogoala komplemetet L till L i P 2 kommer att vara -dimesioellt. Vi bestämmer först L så slipper vi att bestämma e ON-bas för L. Polyomet ē = + ct + dt 2 tillhör L precis då eller aorluda uttryckt ē t = 0 och ē + t 2 = 0, + ct + dt 2 tdt = 0 och + ct + dt 2 + t 2 dt = 0. De första itegrale ger att c = 0 och det adra itegralvillkoret blir då 0 = + dt 2 + t 2 dt = varur vi fier att d = 5/2. Således Vi projicerar u vektor på L : Proj L = + d + t 2 + dt 4 dt = 2 + L = spa{ 5 2 t2 }. 5/2t 2 5/2t 2 5/2t 2 5 2 t2 2d + 3 + 2d 5 som uträkat blir 5/2t2 dt 5/2t2 2 dt 5 2 t2 = /3 7/6 5 2 t2 = 2 7 5 2 t2 = 2 7 5 7 t2. Svar: v = 2 7 5 7 t2 och ū = v = 5 7 + 5 7 t2. 4. 3p Låt A och B betecka edaståede matriser A = 2 3 3 2 2 0 2 2 4 2 B = 5 7 7 7 4 8 0 8 Udersök om det fis e matris X vars rag är 2 och som är sådaa att AX = B. Am. Om matrise X skulle fias behöver de ite bestämmas för att full poäg skall erhållas. Lösig: Vi betraktar matrisera A och B som matriser beskrivade lijära avbildigar A resp B av R 4 på sig själv. Fråga ka då översättas till huruvida det

4 fis e lijär avbildig X såda att avbildige A X är avbildige B och bildrummet till X har dimesio 2.. Vi bestämmer först B:s bildrum, vilket är matrise B:s kolorum: 5 7 7 7 4 8 0 8 0 0 0 0 [ ] så kolo ett och två i ursprugsmatrise är lijärt oberoede och matrises rag är så B:s bildrum är spa{2, 5, 3, 4, 4, 7, 3, 8}. Vi söker u att A:s kolorum: 2 2 3 3 2 2 0 0 2 3 0 2 3 2 2 4 2 0 0 0 0 [ 2 0 2 3 så äve mtrise A har rag 2 och dess första två koloer idikerar e bas för A:s bildrum: spa{, 3, 2, 2,,, 0, 2}. Vi placerar u de bägge bildrummes geeratorer som rader i e matris, i syfte att visa att bildrumme är lika, och bestämmar rage för dea matris: 0 2 3 2 2 2 5 3 4 4 7 3 8 0 2 0 2 2 0 0 3 3 0 0 3 3 0 [ 0 2 0 0 så dimesioe av A:s bildrum ökar ite är vi utökar detta delrum med geeratorera för B:s bildrum. Dessa bägge bildrum måste då vara lika eftersom de båda har dimesio 2. Vi påvisar u existese av e matris X, geom att beskriva e avbildig X såda att B = A X. Matris X blir då de matris som beskriver avbildige X relativt stadardbase. Eftersom B:s koloer tillhör A:s bildrum fis det vektorer f, f2, f3 och f 4 som A avbildar på B:s koloer, resp, dvs A f = 2, 5, 3, 4, A f 2 = 4, 7, 3, 8, A f 3 = 5, 7, 2, 0, A f 4 = 4, 7, 3, 8. Om vi u låter X vara e avbildig som avbildar stadardbasvektorera ē på f, ē 2 på f 2, ē 3 på f 3 samt ē 4 på f 4, så kommer sammasättige A X ha egeskape att A X ē = 2, 5, 3, 4, A X ē 2 = 4, 7, 3, 8, A X ē 3 = 5, 7, 2, 0, A X ē 4 = 4, 7, 3, 8. ] ]

5 Matrise för avbildige X ger alltså de eftersökta matrise uder förutsättig att vektorera f, f2, f3 och f 4 ka väljas så att de späer upp ett delrum av dimesio 2. Me f och f 2 ka ite vara parallella eftersom A avbildar dem på två ickeparallella vektorer. Betecka B:s koloer k i, för i =, 2, 3, 4. Eftersom B:s kolorum späs upp av k och k 2 så gäller det att så låter vi f 3 = a f + b f 2 har vi att k 3 = a k + b k 2, A f 3 = Aa f + b f 2 = a k + b k 2 = k 3, och på samma sätt hittar vi ett lämpligt f 4 så att dimspa{ f, f 2, f 3, f 4 } = 2. Nu ätlige kommer vi ha e matris X vars rag är lika med 2. 5. 3p Låt A vara e m-matris och b e -matris. Visa att ett och edast ett av edaståede två system har e lösig: respektive Ax = b, A T y = 0, y T b 0, 2 där A T beteckar de till A traspoerade matrise. Du får aväda samtliga satser i boke uta att bevisa dom. Lösig: Det fis följade två alterativ för vektor b, atige så tillhör b matrise A:s kolorum, eller så gör de ite det. Det första fallet iträffar precis är ekvatio är lösbar. Vi visar u att b ite tillhör A:s kolorum L precis är ekvatio 2 är lösbar. Radera i A T är matrise A:s koloer så att A T y = 0 det är ekvivalet med att y tillhör ortogoala komplemetet L till A:s kolorum L. Eftersom L gäller allmät för alla delrum L till ett vektorrum V har vi u att för alla y L så y T b 0 b L, vilket således visar att ekvatio 2 är lösbar precis då b ite tillhör A:s kolorum.