Här är ett antal uppgifter, en del tagna från gamla tentamina, som handlar om basbyte. respektive B = uttryckta i basen A

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

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

M = c c M = 1 3 1

LINJÄR ALGEBRA II LEKTION 3

Linjära avbildningar. Definition 1 En avbildning mellan två vektorrum, F : V U, kallas linjär om. EX. Speglingar, rotationer, projektioner i R 3.

Preliminärt lösningsförslag

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Thomas Erlandsson

Föreläsningsanteckningar Linjär Algebra II Lärarlyftet

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.

(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.

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

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till tentamen DEL A

Vektorgeometri för gymnasister

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till tentamen DEL A

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

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

15 september, Föreläsning 5. Tillämpad linjär algebra

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till tentamen DEL A

SKRIVNING I VEKTORGEOMETRI

SF1624 Algebra och geometri Bedömningskriterier till tentamen Tisdagen den 15 december, 2009

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.

MULTIPLIKATION AV MATRISER, BASER I RUMMET SAMT FÖRSTA MÖTET MED MATRISINVERSER = = =

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

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

14 september, Föreläsning 5. Tillämpad linjär algebra

SF1624 Algebra och geometri

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).

Preliminärt lösningsförslag

y z 3 = 0 z i )

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

SF1624 Algebra och geometri

Tentamen TMV140 Linjär algebra Z

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

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till tentamen DEL A

4x az = 0 2ax + y = 0 ax + y + z = 0

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

Prov i matematik Civilingenjörsprogrammen EL, IT, K, X, ES, F, Q, W, Enstaka kurs LINJÄR ALGEBRA

Basbyte (variabelbyte)

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

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till tentamen Fredagen den 23 oktober, 2009 DEL A

SKRIVNING I VEKTORGEOMETRI Delkurs

Preliminärt lösningsförslag

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

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till tentamen DEL A

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

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till tentamen DEL A

November 24, Egenvärde och egenvektor. (en likformig expansion med faktor 2) (en rotation 30 grader moturs)

A = v 2 B = = (λ 1) 2 16 = λ 2 2λ 15 = (λ 5)(λ+3). E 5 = Span C =

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

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till modelltentamen DEL A

e 3 e 2 e 1 Kapitel 3 Vektorer i planet och i rummet precis ett sätt skrivas v = x 1 e 1 + x 2 e 2

SF1624 Algebra och geometri Tentamen Onsdag, 13 januari 2016

1 Linjära ekvationssystem. 2 Vektorer

= ( 1) ( 1) = 4 0.

SKRIVNING I VEKTORGEOMETRI

Uppgifter, 2015 Tillämpad linjär algebra

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

MVE022 Urval av bevis (på svenska)

Crash Course Algebra och geometri. Ambjörn Karlsson c januari 2016

6. Matriser Definition av matriser 62 6 MATRISER. En matris är ett rektangulärt schema av tal: a 11 a 12 a 13 a 1n a 21 a 22 a 23 a 2n A =

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

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

Del 1: Godkäntdelen. TMV142 Linjär algebra Z

Kort repetition av basbyte, nu med modern teknologi

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

e = (e 1, e 2, e 3 ), kan en godtycklig linjär

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

SF1624 Algebra och geometri Tentamen Onsdagen 29 oktober, 2014

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

LYCKA TILL! kl 8 13

6.1 Skalärprodukt, norm och ortogonalitet. TMV141 Linjär algebra E VT 2011 Vecka 6. Lärmål 6.1. Skalärprodukt. Viktiga begrepp

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

Lösningsförslag till skrivningen i Vektorgeometri (MAA702) Måndagen den 13 juni 2005

Beräkna determinanten för produkten MMM Skissa, och bestäm arean av, det i det komplexa talplanet belägna området

Facit/lösningsförslag

1 De fyra fundamentala underrummen till en matris

LINJÄRA AVBILDNINGAR

Del 1: Godkäntdelen. TMV142 Linjär algebra Z

Del 1: Godkäntdelen. TMV141 Linjär algebra E

ANDRAGRADSKURVOR Vi betraktar ekvationen

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

Vektorgeometri för gymnasister

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

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

Egenvärden och egenvektorer. Linjär Algebra F15. Pelle

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

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

Matriser. En m n-matris A har följande form. Vi skriver också A = (a ij ) m n. m n kallas för A:s storlek. 0 1, 0 0. Exempel 1

Linjär algebra på några minuter

Lösningar till MVE021 Linjär algebra för I

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

SF1624 Algebra och geometri Lösningsförslag till tentamen Tisdagen den 15 december, 2009 DEL A

Vectorer, spannet av vektorer, lösningsmängd av ett ekvationssystem.

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

denna del en poäng. 1. (Dugga 1.1) (a) Beräkna u (v 2u) om v = u och u har längd 3. Motivera ert svar.

SF1624 Algebra och geometri

Föreläsningsanteckningar Linjär Algebra II Lärarlyftet

x 1 x 2 T (X) = T ( x 3 x 4 x 5

Modul 1: Komplexa tal och Polynomekvationer

x + y z = 2 2x + 3y + z = 9 x + 3y + 5z = Gauss-Jordan elemination ger: Area = 1 2 AB AC = 4. Span(1, 1 + x, x + x 2 ) = P 2.

Transkript:

Problem om asbyte Mikael Forsberg, 8 februari 0 Här är ett antal uppgifter, en del tagna från gamla tentamina, som handlar om basbyte.. Vi har baserna A och, givna som kolonnerna till matriserna T-00 A = respektive = eräkna matrisen P som överför vektorer uttryckta i basen A till vektorer uttryckta i basen. Vad blir vektorn [v A = [,, T A uttryckt i basen?. eräkna den matris som överför koordinatvektorer uttryckta i basen T-000 A = {(,, ), (,, ), (,, )} till koordinatvektorer uttryckta i basen = {(,, )(,,, ), (,, )}.. Givet en matrisekvation AX = där alla matriser är kvadratiska och har samma format så kan vi tänka oss att lösa denna genom att först beräkna inversen till A och sedan multiplicera båda led med denna från vänster. Men på samma sätt som vi beräknar inversen kan vi använda oss av Gauss-Jordan elimination av den utvidgade matrisen (A ). När vi utfört Gauss-Jordan har vi den utvidgade matrisen (I A ). Om vi kontemplerar detta kan vi se att detta leder till en arbetsbesparing. Med samma operationer som vi beräknar A får vi här den ihopmultiplicerade matrisen vilket är färre operationer än att först beräkna inversen och sedan utföra ihopmultiplikationen. Och detta kan användas i varje situation där vi har matriser A och och är intresserade av produkten A. Känn efter själva. Nedan ges två matriser A och. eräkna A genom (a) att först beräkna A och sedan utföra matrismultiplikationen (b) Genom att Gauss-Jordaneliminera den utvidgade matrisen (A ) A = 0, = 0. Låt T-00809 A = {[ [, vara två baser för R och låt [v = basen. eräkna } [ och = {[ [, } vara koordinaterna för en vektor uttryckta i (a) basbytesmatrisen som överför koordinatvektorer med avseende på basen till koordinatvektorer uttryckta i basen A (b) v s koordinatvektor [v A med avseende på basen A

(c) eräkna även matrisen som som överför koordinatvektorer med avseende på basen A till koordinatvektorer uttryckta i basen. Låt T-0089 A =,, och =,, vara två baser för R och låt [v = vara koordinaterna för en vektor uttryckta i basen. (a) eräkna basbytesmatrisen som överför koordinatvektorer med avseende på basen till koordinatvektorer uttryckta i basen A (b) eräkna v s koordinatvektor [v A med avseende på basen A 6. Kolonnerna i matriserna A och är två baser i R T-0006 A = = eräkna matrisen som överför koordinatvektorer uttryckta i basen till koordinatvektorer uttryckta i basen A. Speciellt: Uttryck koordinatvektorn [,, med hjälp av basen A. ; index indikerar att vektorn är uttryckt i basen

Svar till tentamen i,..... (a) (b) (c). (a) (b) (c) 6., [v = [ A [ A P = [ A A 0 [v A = 8 8 8 0

Lösningar till tentamen i,.. asbytesmatrisen P fås som produkten A. Denna produkt beräknas genom vilket alltså ger oss ( A) = Koordinaterna för v m.a.p. basen blir [v = P [v A = 0 0 0 0 0 0 =. Vektorerna i de båda baserna är uttryckta i standardbasen och därför blir matriserna A = och = Matriser som byter från A repektive till standardbasen. Om vi ska överföra en vektor [v A uttryckt i basen A till en koordinatvektor m.a.p. basen så kan vi först byta från A till standardbasen och sedan använda för att byta från standardbasen till. Vi får då [v = A[v A och detta gör att vi ser att det är produktmatrisen A vi ska räkna ut. Denna kan räknas ut genom att (likt det vi gör för att beräkna inversen) ställa upp det utvidgade systemet [ A och Gauss-Jordaneliminera tills vi har identitetsmatrisen till vänster. Produkten vi söker står då till höger. Vi får asbytesmatrisen vi söker blir alltså. 0 0 0 0 0 0 0. (a) [ S [, S A A P A S, P = A S S A [ S [

(b) (c) [v A = P [v = [ A [ P = [ A = [ A. (a) Eftersom alla vektorer i uppgiften är uttryckta med standardbasen så får vi att basbyte från dessa baser till standardbasen ges av följande matriser, S A S asbyte från till A får vi genom följande räkningar P P A A SS S A S S 0 = 0 8 8 8 där P = S A 0 (b) [v A = P [v = A 0 8 8 8 = (c) asbytesmatrisen P som överför koordinatvektorer uttryckta i basen A till koordinatvektorer uttryckta i basen ges av inversen till P : A 6. Matriserna A och är båda uttryckta i standardbasen (eftersom inget annat sägs så får vi anta det) och detta innebär att de utgör basbytesmatriserna från basen A respektive till standardbasen. Situationen är som i figur M.h.a. figuren kan vi se hur vi överför från basen till basen A, vilket ges av följande kedja: x x = x S A x S = A x = x A Matrisen A överför alltså koordinatvektorer m.a.p. till koordinatvektorer m.a.p. A! Denna matrisprodukt får vi fram genom att Radreducera den utvidgade matrisen (A ): 0 0 0 0 0 0

Figur : asbytessituationen i uppgift. Genom att följa vektorn x (koordinaterna m.a.p. för en vektor) så ser vi hur vi får fram dess koordinater m.a.p. först standardbasen S och till sist m.a.p. basen A. Från detta ser man att den sökta matrisen X måste vara A! vilket ger oss att vår basbytesmatris X blir X = Genom att använda denna så får vi att koordinatvektorn x = [,, m.a.p. A ges av x A = Xx = Vår koordinatvektor blir alltså x A = [,, = A 6