Matematik

lineær algebra - vector space opgave

31. oktober 2017 af KaspermedK - Niveau: Universitet/Videregående

Det drejer sig om opgave (a) og (b). Hvordan kan jeg vise, at f1,f2 og f3 er en basis for P2? 


Svar #1
31. oktober 2017 af KaspermedK

Jeg ved ikke, men har set nogen skrive om inspection, og det skulle vel tilfældigvis ikke være sådan, at man kan se, at alle tre, dvs. f1, f2 og f3 har n=2 som, dvs. de alle er af formen a0+a1x+a2x2. Er det sandt? Eller hvordan kan jeg ellers gøre det?


Brugbart svar (0)

Svar #2
31. oktober 2017 af peter lind

1) Du skal vise at de er lineært uafhængige. Rent umiddelbart kan det nemmest gøres også af hensyn til det næste spørgsmål at vise at du kan danne 1,x og x2 ved hjælp af de 3 polynomier. b) skal du så bare indsætte de fundne linearkombinationer


Brugbart svar (0)

Svar #3
31. oktober 2017 af peter lind

#1  Det er ikke tilstrækkeligt


Brugbart svar (0)

Svar #4
31. oktober 2017 af fosfor (Slettet)

Start med opgave b),  da {f1,f2,f3} er en basis hvis og kun hvis et arbitrært element kan skrives som en linearkombination af {f1,f2,f3} på en og kun en måde.

i b) skal man bruge lige store koefficienters metode, og den matrix der kommer ud af det er kvadratisk og invertibel, hvilket giver entydigheden af løsningen, og dermed at {f1,f2,f3} er basis


Svar #5
31. oktober 2017 af KaspermedK

Hejsa, så hvis jeg nu vil vise, at de er lineære uafhængige, skal jeg så benytte mig af koefficienterne for f1,f2 og f3 og løse et homogent ligningssystem? Eller hvordan?


Svar #6
31. oktober 2017 af KaspermedK

Hej igen. Jeg får det(A)=-1 (jeg kaldte min matrix for A). Den ser sådan ud:

Det giver mig, at de er lineære uafhængige. Derudover fik jeg så reduceret matricen på echelonform, og der er ledende indgange i x1, x2 og x3. Det giver mig vel, at f1, f2 og f3 er en basis for P2?


Brugbart svar (0)

Svar #7
31. oktober 2017 af peter lind

ja


Svar #8
31. oktober 2017 af KaspermedK

Mange tak. Jeg er så lidt i tvivl om opgave b samt #4's forklaring. Hvordan skal jeg så vidt muligt gribe den an? 


Brugbart svar (0)

Svar #9
31. oktober 2017 af fosfor (Slettet)

Du skal finde coefficienter (som kaldes koordinater i opgaven) c1, c2, c3 så
c1f1(x) + c2f2(x) + c3f3(x) = a0 + a1x + a2x2   som på matrixform er

\left( \begin{array}{ccc} 1 & x & x^2 \\ \end{array} \right).\left( \begin{array}{ccc} 1 & 1 & 1 \\ -1 & 0 & -1 \\ 1 & 1 & 0 \\ \end{array} \right).\left( \begin{array}{c} c_1 \\ c_2 \\ c_3 \\ \end{array} \right)=\left( \begin{array}{ccc} 1 & x & x^2 \\ \end{array} \right).\left( \begin{array}{c} a_0 \\ a_1 \\ a_2 \\ \end{array} \right)

Lige store koefficienternes metode er at se bort fra den første faktor på hver side af =
\left( \begin{array}{ccc} 1 & 1 & 1 \\ -1 & 0 & -1 \\ 1 & 1 & 0 \\ \end{array} \right).\left( \begin{array}{c} c_1 \\ c_2 \\ c_3 \\ \end{array} \right)=\left( \begin{array}{c} a_0 \\ a_1 \\ a_2 \\ \end{array} \right)

hvor c1,c2,c3 isoleres ved at gange med den inverse matrix på begge sider


Brugbart svar (0)

Svar #10
31. oktober 2017 af peter lind

Hvis du har fundet 1, x og x2 som en linearkombination af f1, f2 og f3 er det meget nemmere at indsætte disse linearkombinationer i det vilkårlige element. ellers skal du løse ligningen ax2+bx+c = d*f1+e*f2+3*f3


Svar #11
31. oktober 2017 af KaspermedK

#9 er den der matrix du har skrevet rigtigt? Jeg er lidt uenig for jeg får ikke f1, f2 og f3 ud af det, så er det en vilkårlig en du har skrevet eller hvordan?


Svar #12
31. oktober 2017 af KaspermedK

Btw er det  rigtigt, at koordinaterne er:

\left( \begin{array}{c} c_1 \\c_2 \\ c_3 \\ \end{array} \right)=\left( \begin{array}{c} a_1-a_2 \\a_0-a_1+a_2 \\ -a_0+2a_1-a_2 \\ \end{array} \right)


Skriv et svar til: lineær algebra - vector space opgave

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.