Matematik med datalogi, mfl. Linjär algebra ma014a ATM-Matematik Mikael Forsberg

Relevanta dokument
2x + y + 3z = 1 x 2y z = 2 x + y + 2z = 1

För ingenjörs- och distansstudenter Linjär Algebra ma014a ATM-Matematik Mikael Forsberg

3. Lös det överbestämda systemet nedan på bästa sätt i minsta kvadratmening. x + y = 1 x + 2y = 3 x + 3y = 4 x + 4y = 6

2x + y + 3z = 4 x + y = 1 x 2y z = 3

x 2y + z = 1 (1) 2x + y 2z = 3 (2) x + 3y z = 4 (3)

3x + y z = 0 4x + y 2z = 0 2x + y = Lös det överbestämda systemet nedan på bästa sätt i minsta kvadratmening. x = 1 x + y = 1 x + 2y = 2

Frågorna 1 till 6 ska svaras med ett kryss för varje korrekt påstående. Varje uppgift ger 1 poäng. Använd bifogat formulär för dessa 6 frågor.

1. (a) Bestäm alla värden på c som gör att matrisen A(c) saknar invers: c 1

(d) Mängden av alla x som uppfyller x = s u + t v + (1, 0, 0), där s, t R. (e) Mängden av alla x som uppfyller x = s u där s är ickenegativ, s 0.

Övningstenta 001. Alla Linjär Algebra. TM-Matematik Sören Hector Mikael Forsberg. 1. x 2y z + v = 0 z + u + v = 3 x + 2y + 2u + 2v = 4 z + 2u + 5v = 0

För studenter på distans och campus Linjär algebra ma014a ATM-Matematik Mikael Forsberg

2s + 3t + 5u = 1 5s + 3t + 2u = 1 3s 3u = 1

Linjär algebra/matematik. TM-Matematik Mikael Forsberg ma014a, ma031a

2 1 1 s s. M(s) = (b) Beräkna inversen för det minsta positiva heltalsvärdet på s som gör matrisen inverterbar.

Frågorna 1 till 6 ska svaras med ett kryss för varje korrekt påstående. Varje uppgift ger 1 poäng.

y z 3 = 0 z i )

M = c c M = 1 3 1

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

1 basen B = {f 1, f 2 } där f 1 och f 2 skall uttryckas i koordinater i standardbasen.

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag med bedömningskriterier till kontrollskrivning 2 Fredagen den 28 januari, 2011

1. Bestäm volymen för den parallellepiped som ges av de tre vektorerna x 1 = (2, 3, 5), x 2 = (3, 1, 1) och x 3 = (1, 3, 0).

Exempelsamling :: Gram-Schmidt

1 som går genom punkten (1, 3) och är parallell med vektorn.

Preliminärt lösningsförslag

SF1624 Algebra och geometri

LÖSNINGAR LINJÄR ALGEBRA LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA MATEMATIK

Inför tentamen i Linjär algebra TNA002.

Chalmers tekniska högskola Datum: kl Telefonvakt: Linnea Hietala MVE480 Linjär algebra S

TMV142/186 Linjär algebra Z/TD

. (2p) 2x + 2y + z = 4 y + 2z = 2 4x + 3y = 6

Exempel :: Spegling i godtycklig linje.

Exempel :: Spegling i godtycklig linje.

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till tentamen DEL A. t 2

A = x

Preliminärt lösningsförslag

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till tentamen DEL A

LÖSNINGAR TILL LINJÄR ALGEBRA kl 8 13 LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA MATEMATIK. 1. Volymen med tecken ges av determinanten.

Övningar. MATEMATISKA INSTITUTIONEN STOCKHOLMS UNIVERSITET Avd. Matematik. Linjär algebra 2. Senast korrigerad:

kvivalenta. Ange rangen för A samt en bas för kolonnrummet för A. och U =

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1624 Algebra och geometri Tentamen Torsdag, 9 juni 2016

Preliminärt lösningsförslag

TMV166 Linjär Algebra för M. Tentamen

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförsag till modelltentamen

Lösningar till MVE021 Linjär algebra för I

ax + y + 4z = a x + y + (a 1)z = 1. 2x + 2y + az = 2 Ange dessutom samtliga lösningar då det finns oändligt många.

Stöd inför omtentamen i Linjär algebra TNA002.

SF1624 Algebra och geometri Tentamen Torsdag, 17 mars 2016

Kursplanering för Linjär algebra, HT 2003

1. Bestäm volymen för den parallellepiped som ges av de tre vektorerna x 1 = (2, 3, 5), x 2 = (3, 1, 1) och x 3 = (1, 3, 0).

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

Exempelsamling :: Diagonalisering

UPPSALA UNIVERSITET Matematiska institutionen Styf. Exempeltenta med lösningar Programmen EI, IT, K, X Linjär algebra juni 2004

Del 1: Godkäntdelen. TMV142 Linjär algebra Z

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till modelltentamen DEL A

SF1624 Algebra och geometri Bedömningskriterier till tentamen Fredagen den 22 oktober, 2010

Hjälpmedel: inga Chalmers tekniska högskola Datum: kl Telefonvakt: Peter Hegarty (a) Låt (3p)

Version Linjär algebra kapiltet från ett ODE-kompendium. Mikael Forsberg

Prov i matematik F2, X2, ES3, KandFys2, Lärare, Frist, W2, KandMat1, Q2 LINJÄR ALGEBRA II

Preliminärt lösningsförslag

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till tentamen DEL A

TMV166 Linjär algebra för M, vt 2016

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

Detta cosinusvärde för vinklar i [0, π] motsvarar α = π 4.

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till tentamen Lördagen den 5 juni, 2010 DEL A

Chalmers tekniska högskola Datum: Våren MVE021 Linjär algebra I

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Bo Styf. Sammanfattning av föreläsningarna

1. (Dugga 1.1) (a) Bestäm v (3v 2u) om v = . (1p) and u =

Lösningsförslag till skrivningen i Vektorgeometri (MAA702) måndagen den 30 maj 2005

Del 1: Godkäntdelen. TMV141 Linjär algebra E

Vektorerna är parallella med planet omm de är vinkelräta mot planets normal, dvs mot

LINJÄR ALGEBRA II LEKTION 3

ax + y + 2z = 3 ay = b 3 (b 3) z = 0 har (a) entydig lösning, (b) oändligt många lösningar och (c) ingen lösning.

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

A = (3 p) (b) Bestäm alla lösningar till Ax = [ 5 3 ] T.. (3 p)

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

Tentamen TMV140 Linjär algebra Z

1 Linjära ekvationssystem. 2 Vektorer

Vektorgeometri för gymnasister

där β R. Bestäm de värden på β för vilka operatorn är diagonaliserbar. Ange även för respektive av dessa värden en bas av egenvektorer till F.

3 1 = t 2 2 = ( 1) ( 2) 1 2 = A(t) = t 1 10 t

Del 1: Godkäntdelen. TMV142 Linjär algebra Z

SF1624 Algebra och geometri

n = v 1 v 2 = (4, 4, 2). 4 ( 1) + 4 ( 1) 2 ( 1) + d = 0 d = t = 4 + 2s 5 t = 6 + 4s 1 + t = 4 s

Övningar. c) Om någon vektor i R n kan skrivas som linjär kombination av v 1,..., v m på precis ett sätt så. m = n.

x 2 x 1 W 24 november, 2016, Föreläsning 20 Tillämpad linjär algebra Innehåll: Projektionssatsen Minsta-kvadratmetoden

Tentamen i Linjär algebra (TATA31/TEN1) ,

Uppgifter, 2015 Tillämpad linjär algebra

Uppgifter, 2014 Tillämpad linjär algebra

. b. x + 2 y 3 z = 1 3 x y + 2 z = a x 5 y + 8 z = 1 lösning?

1 x 1 x 2 1 x x 2 x 2 2 x 3 2 A = 1 x 3 x 2 3 x x 4 x 2 4 x 3 4

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till tentamen DEL A

SKRIVNING I VEKTORGEOMETRI

Veckoblad 3, Linjär algebra IT, VT2010

Uppgift 1. (4p) (Student som är godkänd på KS1 hoppar över uppgift 1.) Vi betraktar triangeln ABC där A=(1,0,3), B=(2,1,4 ), C=(3, 2,4).

LÖSNINGAR TILL LINJÄR ALGEBRA kl LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA MATEMATIK

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

Modul 1: Komplexa tal och Polynomekvationer

Tenta i MVE465 Linjär algebra och analys fortsättning. K/Bt/Kf. (2p) Z 2 xdx b) Beräkna 0 (x + 1) (2x + 1). (3p)

Kontrollskrivning i Linjär algebra ,

Transkript:

ATM-Matematik Mikael Forsberg 6-64 89 6 Matematik med datalogi, mfl. Linjär algebra ma4a Skrivtid: 9:-4:. Inga hjälpmedel. Lösningarna skall vara fullständiga och lätta att följa. Börja varje n uppgift på n sida. Använd ej baksidor. Skriv namn på varje inlämnat blad.. Lös ekvationen A = b, där 3 A = och b = 3 5 och =. (a) Beräkna absolutbeloppet och argumentet till = 3 + i (b) Om = 3 och arg = π/6 skriv på rektangulär form = a + bi. (c) Förenkla 3i 9 3i+ (d) Lös ( ) 4 = 3. Beräkna matrisen för den avbildning som först speglar alla vektorer i planet i -aeln och sedan roterar vektorerna moturs π/. Identifiera vad denna avbildgningsmatris betder geometriskt för vektorerna i planet. I de följande två uppgifterna (uppgift 4 och 5) så låter vi W = Col(A) där och b A = 3 3 3 och b = (,, ) 4. Beräkna projektionen av b i W genom att först beräkna en ON-bas mha Gram-Schmidts metod. 5. Beräkna projektionen av b i W genom att använd minsta kvadratmetoden. 6. Beräkna baser för radrum, kolonnrum och nollrum till matrisen 3 3 5 M 6 = 3 4 3 3 4

7. Låt A[t] = 4 t 3 6 t och = Beräkna de värden på t som gör att sstemet A(t) = b (a) har en unik lösning. (b) saknar lösning (c) har oändligt många lösningar. och b = 8. Beräkna egenvärden och egenvektorer till följande matris. Beräkna en diagonaliserande matris om det är möjligt att diagonalisera matrisen. 7 4 5 4 4

Svar till tentamen i Linjär algebra,.. = t +. 3. [ som vi kan identifiera som en spegling i linjen =. 4. 5. 6. 7. (a) Sstemet har unik lösning för alla t utom t = och t = 3 8. (b) För t = och t = 3 så är sstemet inkonsistent och saknar lösning. (c) Det finns inga värden på t som gör att sstemet får oändligt många lösningar. ]

Lösningar till tentamen i Linjär algebra,.. Ställ upp den utvidgade matrisen och Gausseliminera 3 3 5, från vilket vi ser att = t är en fri variabel och för de övriga variablerna så får vi att = t + (från rad ) och = t + från rad : Vi får m.a.o. = t + 3. Mha av bilden så ser vi att avbildningen verkar på standardbasvektorerna [ ] [ ] [ ] [ ] och Från detta får vi alltså direkt att matrisen för avbildningen blir [ ] som vi kan identifiera som en spegling i linjen =. Spegling i -aeln Rotation med 9 moturs Figure : Bild till uppgift 3 som illustrerar vad som händer med standardbasvektorerna då vi först speglar i -aeln och sedan roterar med π/, dvs rotation med 9.

4. Vi börjar med att beräkna en bas. Här väljer vi att nttja att Col(A) = Row(A T ) och då kan vi beräkna en bas för W genom att radeliminera A T : 3 3 3 så vi ser att vektorerna v = (,, ) och v = (,, ) bildar en bas för kolonnrummet. Dessa vektorer är dock inte ortogonala så vi använder Gram-Schmidts metod för att skapa oss en ortogonal bas {ō, ō }: Vi väljer ō = v = (,, ) och då får vi att vi ō blir ō = v v ō ō ō = (,, ) (,, ) = [(,, ) (,, )] = (,, ) En ortonormal bas får vi nu genom normering: e = (,, ), e = 6 (,, ) Projektionen av vektorn b = (,, ) till W blir nu proj W b = (b e ) e }{{} + (b e ) e }{{} = = =/ 6 = (,, ) + 3 (,, ) = 3 (3,, 3) + (,, ) = (,, 4) 3 5. Här ställer vi direkt upp normalekvationen A T A = A T b, där = Som på matris form blir 4 7 7 7 4 7 7 7 4 6 4 som ger oss lösningarna = t + Här duger vilken som helst av dessa lösningar och enklast är att ta t = så att den vektor som anger projektionens linjärkombination av kolonnvektorerna är o = Projektionen får vi genom att utföra multiplikationen A o : A o = 3 5

6. Börja med att radeliminera matrisen: 3 3 5 3 4 3 3 4 Från detta får vi att de tre första raderna i den reducerade matrisen är en bas för radrummet. Eftersom pivotelementen står i kolonn, och 3 så är dessa tre kolonner i M 6 en bas för kolonnrummet. En bas för nollrummet får vi genom att lösa M 6 =. Vi får då att 4 = s och 5 = t är fria variabler och då kan nollrumet skrivas som = 3 4 5 = där de två vektorerna bildar nollrummets bas. [ t s ] = 7. Vi börjar med att beräkna matrisens determinant och får då s + t det A(t) = t t = (t + 5t + 6) = (t + )(t + 3) där faktoriseringen i det sista steget gjordes genom att beräkna andragradspolnomets nollställen som blir t = och t = 3. Dessa två värden gör att matrisen saknar invers. Alla andra värden på t gör alltså att A(t) har en invers och då kan vi uttrcka sstemets unika lösning som = A(t) b, t, t 3. När t = eller t = 3 så har sstemet antingen oändligt många lösningar eller så saknas det lösningar. För att ta reda på vilket som gäller så behöver vi lösa sstemet för dessa två värden. Vi får: t = : Sstemet blir då på matrisform 4 3 6 t = 3: Detta sstem är uppenbarligen inkonsistent så sstemet saknar alltså lösningar då t = Sstemet blir då på matrisform 4 3 3 6 3 3 5 5 5/ 5 Detta sstem är uppenbarligen inkonsistent så sstemet saknar alltså lösningar då t = 3 För båda våra värden så blir alltså sstemet inkonsistent vilket betder att inget värde på t ger oss ett sstem med oändligt många lösningar. 8. Egenvärden:,,3 Egenvektorer/Diagonaliserande matris: 6