UNDERRUM. LINJÄRA KOMBINATIONER. BASER. LINJÄRT SPANN (eller linjärt hölje) Definition 1. (LINJÄR KOMBINATION) Exempel 1.

Relevanta dokument
v p ORTOGONALT KOMPLEMENT TILL ETT UNDERRUM

KOORDINATVEKTORER. BASBYTESMATRIS

Sida 1 av Låt VV = RR nn där RR nn är mängden av alla reella n-tipplar (ordnade listor med n reella tal) dvs

1 av 12. (sys1) ELEMENTERA OPERATIONER Vi får göra följande elementära operationer med ekvationer utan att ändra systemets lösningsmängd:

Algoritmer, datastrukturer och komplexitet

NOLLRUMMET och BILDRUMMET till en linjäravbildning. MATRISENS RANG. DIMENSIONSSATSEN.

Föreläsning 3: Fler grafalgoritmer. Kortaste vägar mellan alla noder

Räta linjer i 3D-rummet: Låt L vara den räta linjen genom som är parallell med r

(sys1) Definition1. Mängden av alla lösningar till ett ekvationssystem kallas systemets lösningsmängd.

GRAM-SCHMIDTS METOD ... Med hjälp av Gram-Schmidts metod kan vi omvandla n st. linjäroberoende vektorer. samma rum dvs som satisfierar

Bevarandelagar för fluidtransport, dimensionsanalys och skalning

Lösningar till Matematisk analys IV,

Räta linjer: RÄTA. Därför PM. Eftersom. x y z. (ekv1) Sida 1 av 11


a) Beräkna arean av triangeln ABC då A= ( 3,2,2), B=(4,3,3) och C=( 5,4,3).

SF1624 Algebra och geometri

Vektorrum. EX. Plan och linjer i rummet genom origo. Allmänt; mängden av lösningar till AX = 0.

Vi definierar addition av två vektorer och multiplikation med en reell skalär (tal) λλ enligt nedan

Egenvärden och egenvektorer

Aerodynamik och kompressibel strömning

SF1624 Algebra och geometri

DIAGONALISERING AV EN MATRIS

Bevarandelagar för fluidtransport, dimensionsanalys och skalning (Kapitel 3)

Elektronik. Kapacitanser, induktanser, transienter. Översikt. Kapacitanser och induktanser. Plattekondensator

10.2. Underrum Underrum 89

Livförsäkringsmatematik II

2. Optimering Linjär programmering

Lösning : Substitution

6.4. Linjära ekvationssytem och matriser

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

på två sätt och därför resultat måste vara lika: ) eller ekvivalent

Om exponentialfunktioner och logaritmer

Optimering Linjär programmering

MATEMATIKPROV, LÅNG LÄROKURS BESKRIVNING AV GODA SVAR

KURVOR OCH PÅ PARAMETERFORM KURVOR I R 3. P(t)=(x(t),y(t),z(t)) T=(x (t),y (t),z (t)) r(t)=(x(t),y(t),z(t))

Tentamen TEN1, HF1012, 16 aug Matematisk statistik Kurskod HF1012 Skrivtid: 8:15-12:15 Lärare och examinator : Armin Halilovic

Laborationstillfälle 4 Numerisk lösning av ODE

Följande uttryck används ofta i olika problem som leder till differentialekvationer: Formell beskrivning

November 17, 2015 (1) en enda lsg. Obs det A = 1 0. (2) k-parameter lsg. Obs det A = 0. k-kolonner efter sista ledande ettan

9. Diskreta fouriertransformen (DFT)

Om exponentialfunktioner och logaritmer

PROV 5 Skogars ekologi och användning

I detta avsnitt ska vi titta på den enklaste formen av ekvationer de linjära.

Algebraiska egenskaper hos R n i)u + v = v + U

Genom att uttrycka y-koordinaten i x ser vi att kurvan är funktionsgrafen till y = x 2. Lektion 2, Flervariabelanalys den 19 januari 2000

1 av 9. vara en icke-nollvektor på linjen L och O en punkt på linjen. Då definierar punkten O och vektorn e ett koordinataxel.

0.2. u u u u u 6. Eller anvand lemma 4.6 (\path length lemma"): W = 1:0 + 0:8 + 0:4 + 0:4 + 0:2 = 2:8.

Definition 1 Ett vektorrum M (över R) är en mängd element, vektorer, sådan att det finns en kommutativ operation + på mängden M som uppfyller

Notera att tecknet < ändras till > när vi multiplicerar ( eller delar) en olikhet med ett negativt tal.

Föreläsningsanteckningar Linjär Algebra II Lärarlyftet

Följande uttryck används ofta i olika problem som leder till differentialekvationer: Formell beskrivning

Anm 3: Var noga med att läsa och studera kurslitteraturen.

SF1624 Algebra och geometri

Dagens program. Linjära ekvationssystem och matriser

Lösningar till några övningar inför lappskrivning nummer 3 på kursen Linjär algebra för D, vt 15.

Föreläsning 7 Kap G71 Statistik B

Linjär Algebra M/TD Läsvecka 1

Elektronik. Kapacitanser, induktanser, transienter. Översikt. Kapacitanser och induktanser. Plattekondensator

Hemuppgift 1, SF1861 Optimeringslära, VT 2016

(1, 3, 2, 5), (0, 2, 0, 8), (2, 0, 1, 0) och (2, 2, 1, 8)

= BERÄKNING AV GRÄNSVÄRDEN ( då x 0 ) MED HJÄLP AV MACLAURINUTVECKLING. a) Maclaurins formel

Vi skalla främst utnyttja omskrivning av en matris för att löas ett system av differentialekvaioner. 2? Det är komplicerat att

Stora bilden av Linjära algebran. Vektorrum, linjära transformationer, matriser (sammanfattning av begrepp)

Rotation Rotation 187

Ordinära differentialekvationer,

Tentamen i Linjär algebra , 8 13.

TENTAMEN HF1006 och HF1008

5. Linjer och plan Linjer 48 5 LINJER OCH PLAN

reella tal x i, x + y = 2 2x + z = 3. Här har vi tre okända x, y och z, och vi ger dessa okända den naturliga

VEKTORRUMMET R n. 1. Introduktion

LINJÄR ALGEBRA II LEKTION 3

SF1624 Algebra och geometri Tentamen Torsdag, 9 juni 2016

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

A = x

Andragradspolynom Några vektorrum P 2

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.

[ ] 1 1. Föreläsningar i Mekanik (FMEA30) Del 2: Dynamik. Läsvecka 2. Mekanik, Del 2, Dynamik 2014, Utgåva 1

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

Objects First With Java A Practical Introduction Using BlueJ. 4. Grouping objects. Collections och iterators

Diagonalisering och linjära system ODE med konstanta koe cienter.

2 = 3 = 1. ekvationssystem är beskriven som de vektorer X =

Linjär algebra I, vt 12 Vecko PM läsvecka 4

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

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

Följande uttryck används ofta i olika problem som leder till differentialekvationer: A=kB. A= k (för ett tal k)

Mekanik. Fysik 4, Rörelselagarna. En kropps rörelse. Grafer. Likformig rörelse. Herman Norrgrann Sir Isaac Newton, Likformig rörelse

Om antal anpassningsbara parametrar i Murry Salbys ekvation

Kontsys F7 Skalärprodukt och normer

TMV166 Linjär algebra för M, vt 2016

SIGNALER TILLÄMPAD FYSIK OCH ELEKTRONIK, UMEÅ UNIVERSITET 1

Laboration D158. Sekvenskretsar. Namn: Datum: Kurs:

TMV166/186 Linjär Algebra M/TD 2011/2012 Läsvecka 1. Omfattning. Innehåll Lay, kapitel , Linjära ekvationer i linjär algebra

Tentamen i EJ1200 Eleffektsystem, 6 hp

= (x, y) : x 2 +y 2 4, x 0, y (4r2 +1) 3 2

Laboration 2. Minsta kvadratproblem

DEL I 15 poäng totalt inklusive bonus poäng.

1 EN DRAKE. Kom, My. Vänta, Jon. Kom nu, My. Jag såg en drake!

Hemuppgift 1, SF1861 Optimeringslära för T

KONTROLLSKRIVNING 3. Kurs: HF1012 Matematisk statistik Lärare: Armin Halilovic

Algebrans fundamentalsats

Transkript:

LINJÄRA KOMBINATIONER. BASER. LINJÄRT SPANN (eller linjär hölje Definiion. (LINJÄR KOMBINATION Lå V ara e ekorrm. En ekor w är linjär kombinaion a,,, nn om de finn kalärer (al,,, nn å a ww nn nn Eempel. Beäm om w är linjär kombinaion a och då a ww (8, 7, 6, (,, och (,, b ww (,, 6, (,, och (,, a Vi öker om de finn en löning ill ww d (8, 7, 6 (,, (,, Vi idenifierar koordinaer och får re kalära ekaioner: 8 7 6 Seme har (preci en löning, Därmed kan ww kria om en linjär kombinaion a och : ww b I dea fall ww ger (,,6 (,, (,, Vi idenifierar koordinaer och får re kalära ekaioner: 6 Seme SAKNAR löning ( konrollera. Därmed kan ww INTE kria om en linjär kombinaion a och. Sar a ja b nej UNDERRUM Definiion a. Lå W ara en icke om delmängd ill ekorrmme VR n. Mängden W är e nderrm ill V om och enda om följande re illkor är ppfllda: Vilkor : W ara en icke om delmängd ill R n Vilkor :, W W ( om, illhör W då mman illhör ockå W, i äger a W är len nder addiion Vilkor: ( W, R W ( om illhör W då illhör ockå W för arje kalär, i äger a W är len nder mliplikaion med kalär Sida a

Anmärkning. Från illkor, för, får i a W, d e nder rm måe innehålla nollekorn. Därmed kan nderrmme definiera på följande ekialena ä: Definiion b. Lå W ara en delmängd ill ekorrmme V. Mängden W är e nderrm ill V om och enda om följande re illkor är ppfllda: Vilkor: W ( nollekorn illhör W Vilkor:, W W ( om, illhör W då mman illhör ockå W, i äger a W är len nder addiion Vilkor: ( W, R W ( om illhör W då illhör ockå W för arje kalär, i äger a W är len nder mliplikaion med kalär Eempel. Via a mängden W a alla ekorer ar koordinaer aifierar z ekaionen z (* är e nderrm ill R. Med andra ord, ia a W { : z } z är e nderrm ill R. Vi ka ia a alla re illkor i oanående definiion är ppfllda. Vilkor Nollekorn W eferom de koordinaer,, z ppenbar aifierar ekaionen z. Därmed är Vilkor ppfll. Vilkor. Lå och ara å ekorer i W. Då dera koordinaer aifierar ekaionen d då gäller och. För a ia a W, måe i ia a koordinaer ill ockå aifierar ekaionen (*. Vi bierar koordinaer i änerlede och får Sida a

( ( ( ( ( Därför W och därmed är Vilkor ppfll. Vilkor. Lå ara en ekor W och e reell al (kalär. Då är ar koordinaer aifierar ekaionen (* eferom (. Därför W och därmed är Vilkor ppfll. -------------------------------- Generaliering: På amma ä om i oanående eempel kan man ia a mängden a alla ekorer n ar koordinaer aifierar e linjär homogen ekaionem är e nderrm ill R n. Eempeli, mängden W a alla ekorer ar koordinaer aifierar följande homogena ekaionem 7 5 är e nderrm ill R. Krae a eme är homogen är ikig. Om eme ine är homogen å nollekorn illhör ine W. ( Se nedanående eempel Eempel. Via a mängden W a alla ekorer z ar koordinaer aifierar ekaionen 5 8 z INTE är e nderrm ill R. Nollekorn ligger ine i W eferom 5 8. Villkor är INTE ppfll och därmed är W INTE e nderrm. Sida a

Eempel. Beäm om följande mängder är nderrm i R a W är mängden a alla ekorer i R om har föra och redje koordinaen, d W {(,,,, ddärr, RR} ( b W är mängden a alla ekorer i R om har föra och redje koordinaen, d W {(,,,, ddärr, RR} a Om i äljer och i (* får i a er i a nollekorn (,,, ligger i W och därmed är Villkor ( i definiionen för nderrm ppfll. Vi ear Villkor Vi anar a, W d (,,, och (,,, Då gäller (,,, W ( för föra och redje koord. är och Villkor är ppfll ( Vi äger a W är len nder addiion. N konrollerar i Villkor Vi anar W d (,,,. Då, för e al R, i har (,,, W ( för föra och redje koord. är och Villkor är ppfll ( Vi äger a W är len nder mliplikaion med al. Eferom Villkor, Villkor och Villkor är ppfllda är mängden W e nderrm ill V. Sar a W är e nderrm ill V. b Vi anar a, W d (,,, och (,,, Då gäller (,,, W eferom koordinaer på föra och redje pla är och ine om i mängden W. Med andra ord mman a å elemen i W hamnar anför W. Villkor är ine ppfll och därför W är INTE e nderrm ill V. ( Lägg märke ill a arken Villkor eller Villkor är ppfll Sar b W är INTE e nderrm ill V. BASER Definiion (BAS Lå V ara e ekorrm ( eller nderrm. Vekorerna,,, nn gör en ba i rmme V om följande å illkor är ppfllda:. Vekorerna,,, nn är linjär oberoende. Varje ekor i V kan kria om en linjär kombinaion a,,, nn. Sa ( Anale elemen i en ba. Om,,, nn är en ba för V då arje ba för rmme V har amma anal ekorer, n. Sa ( Koordinaer för en ekor i en gien ba. Sida a

Om B(,,, nn är en ba för V då gäller följande: Varje ekor w i rmme V kan kria om på eak e ä en linjär kombinaion a,,, nn ww nn nn Tal,,, nn kalla ww: koordinaer i baen B, och kalla koordinaekor i baen B. n Sa. Om,,, nn är n oberoende ekorer i e n- dimenionell ekorrm V då gör ekorerna en ba för V. Definiion (DIMENSION Om ekorrmme V har en ba med n ekorer äger i a V har dimenion n. Eempel a. Vekorerna ii (,, jj (, gör en ba ( andardbaen i rmme R eferom de är linjär oberoende och arje (, ekor i R kan kria om en lin. komb. a, : och R har dimenion. (, (, (, Eempel 5b. Vekorerna (,, (, gör ockå en ba i rmme R eferom de är linjär oberoende och arje w ekor i R kan kria om en lin. komb. a, ( eferom ekaionen ww är allid löbar Eempel 5c. Vekorerna (,, (, är INTE en ba i rmme R eferom de är linjär beroende. Eempel 5d. Vekorerna ii (,,, jj (,,, kk (,, gör en ba ( andardbaen i rmme R Eempel 5e. Vekorerna Sida 5 a

(,,, (,,, (,, gör en ba ( andardbaen i rmme R, eferom de är linjär oberoende ekorer i R Eempel 5f. Vekorerna (,,,, (,,,, (,,,, (,,, gör en ba ( andardbaen i rmme R eferom de är linjär oberoende och arje (,,z,w ekor i R kan kria om en lin. komb. a,,, : (,, zz, ww (,,, (,,, zz(,,, ww(,,, och R har dimenion. Eempel 6. Agör om (,,, (,,, (,,, gör en ba i redimenionell ekorrmme R. Vi krier ekorerna om kolonner i en mari och kollar om de är oberoende: ~ ~ Tre ledande ariabler implicerar a re kolonner är oberoende d ekorerna,, är oberoende. Vi har oberoende ekorer i e dimenionell rm och därför gör ekorerna en ba i rmme. Sar: Ja Eempel 7. Agör om (,,, (,,, (,,, gör en ba i rodimenionell ekorrmme R. Vi krier ekorerna om kolonner i en mari och kollar om de är oberoende: ~ ~ Tå ledande ariabler implicerar a ma å kolonner är oberoende d ekorerna,, är beroende ( Vi er a och därför är INTE en ba för rmme R. Sar: Nej Eempel 8. Agör om (,,, (,, gör en ba i redimenionell ekorrmme R. Nej, eferom arje ba i R måe ha ekorer. Sar: Nej Eempel 9. Beäm koordinaekorn för ekorn w(, i baen B(, där (,, (,. Sida 6 a

Vi löer ekaionen ww (, (, (, och får, och därmed koordinaekorn i baen B är ] [ B w Sar: ] [ B w Eempel. Lå S ara nderrmme om beår a alla ekorer ar koordinaer aifierar följande homogena ekaionem. 6 5 Beäm en ba ill S. Underrmme S är fakik löningmängden ill de gina ekaioneme. Vi löer eme med e Ga meoden 6 5 ek ek Vi beecknar och, löer ledande ariabler och får och ( Allå delen - och (eparerar } { } { - - S } { } {. Med andra ord kan arje ekor i S ange om en linjer kombinaion a ekorerna och om är ppenbar oberoende ( kolla jäl ekorer. Därmed är (, en ba ill S Sida 7 a

Sar: Vekorerna, är en ba ill S Eempel. Lå S ara nderrmme om beår a alla ekorer följande homogena ekaionen z. Korare S {, z } z Beäm en ba ill S. z ar koordinaer aifierar Vi löer ekaionen d i löer den ledande ariabeln z z Vi beeckna och z och får Allå S. z Därmed är arje ekor i S en linjer kombinaion a ekorerna och om är ppenbar oberoende ( kolla jäl ekorer. Därför är är (, en ba ill S. Sar: Vekorerna, bildar en ba ill S LINJÄRT SPANN (eller LINJÄRT HÖLJE Definiion 5. Linjär pann (eller linjär hölje Lå S{,,, nn } ara n ekorer ( beroende eller oberoende i en ekorrm V. Mängden a alla linjära kombinaioner a ekorerna i S kalla de linjära panne ( linjära hölje a S och beeckna Span(,,, nn. Sida 8 a

Span(,,, nn är e nderrm ill V. Dimenionen a Span(,,, nn är lika med ( maimala anale oberoende ekorer bland,,, nn. Enlig definiionen en ekor w illhör nderrmme Span(,,, nn om och enda om w kan kria om en linjär kombinaion a,,, nn. Eempel. Lå (,,,,, (,,6,, och (, 6, 9,, a Beäm dimenionen a pan(,, b Beäm en ba för pan(,, bland,, Vi krier ekorer om kolonner i en mari och öerför marien ill rappegform: 6 6 6 6 9 6 9 ~ ~ ~ En ledande ea. Ma anal oberoende kolonner är och därmed Ma anal oberoende ekorer är. pan(,, har dimenion. En ba är (,,,, (arar mo ledande ean i rappegform. Eempel. Lå S Span(, Beäm om ekor illhör S om a b. Enlig definiionen en ekor illhör nderrmme S Span(, om och enda om kan kria om en linjär kombinaion a ekorerna och. a Ekaionen d krier i om e ekaionem med kalära ekaioner: Sida 9 a

om har löningen,. Allå är ekorn en linjär kombinaion a och och därför ligger i S. b Ekaionen d eme aknar löning ( och aifierar ine föra ekaionen. Vekorn är ine en linjär kombinaion a ekorerna, och därför ine illhör S. Sar a Ja b Nej Sida a