Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 01. 01. 2010 11:20

Fangorn
Zelenáč
Příspěvky: 16
Reputace:   
 

Lin. (ne)závislost polynomů

Dobré ráno, vím že je to jednoduché, ale opravdu teď nevím, co s tím...

Je dán lineární prostor všech polynomů stupně nejvýše 2. Rozhodněte, zda skupina polynomů p1(x) = 2 + x, p2(x) = 3x + x2, p3(x) = 1 − x2, p4(x) = 2 − 3x z tohoto prostoru je lineárně (ne)závislá. Své tvrzení zdůvodněte.

Offline

 

#2 01. 01. 2010 11:24

jarrro
Příspěvky: 5473
Škola: UMB BB Matematická analýza
Reputace:   303 
Web
 

Re: Lin. (ne)závislost polynomů

polož ich lineárnu kombináciu rovnú nule a skúmaj či tam môže byť aj nenulový koeficient vtedy sú LZ ak sú nutne všetky koeficienty nuly tak sú LN


MATH IS THE BEST!!!

Offline

 

#3 01. 01. 2010 14:02

Merlí
Příspěvky: 28
Reputace:   
 

Re: Lin. (ne)závislost polynomů

Sestavíš si vektory souřadnic - (0, 1, 2), (1, 3, 0), (-1, 0, 1), (0, -3, 2), dáš je do matice po řádcích a budeš dělat G eliminaci. Pokud ti nějaký řádek vypadne, tak jsou LZ jinak LN. Každopádně pokud to má být v obecnosti, tak LZ/LN závisí na charakteristice tělesa. Není řečeno, že to má být vyšetřeno jen v R, takže bys měl udělat eliminaci ještě nad tělesem zbytkových tříd modulo prvočíslo.

Offline

 

#4 01. 01. 2010 14:10

Stýv
Vrchní cenzor
Příspěvky: 5697
Reputace:   215 
Web
 

Re: Lin. (ne)závislost polynomů

můžou být 4 nezávislý vektory v prostoru dimenze 3?;)

Offline

 

#5 01. 01. 2010 15:23

Fangorn
Zelenáč
Příspěvky: 16
Reputace:   
 

Re: Lin. (ne)závislost polynomů

↑ Merlí:
Ten postup se mi líbí, ale nějak nemůžu vyčíst, kde jsi přišel na ty vektory...?

Offline

 

#6 01. 01. 2010 20:46

Merlí
Příspěvky: 28
Reputace:   
 

Re: Lin. (ne)závislost polynomů

Jsou to souřadnice vektorů vůči kanonické bázi prostoru polynomů stupně nejvýše 2 (tedy báze {x^2; x^1; x^0} = {x^2; x; 1}).
Měl jsi zadaný polynom p1 = 2 + x - což je 0*x^2 + 1*x + 2*1 tedy přesně (0; 1; 2)... Stejně tak u dalších vektorů. Mimochodem stýv má pravdu, protože prostor polynomů stupně n má dimenzi n+1. Tedy prostor polynomů stupně nejvýše 2 má dimenzi 3 a mohou v ní být nejvýše 3 LN vektory. A tedy tvoje množina je určitě lineárně závislá, protože se skládá ze čtyřech vektorů.

Offline

 

#7 01. 01. 2010 20:51 — Editoval LukasM (01. 01. 2010 20:53)

LukasM
Příspěvky: 3274
Reputace:   193 
 

Re: Lin. (ne)závislost polynomů

↑ Fangorn:
Ahoj. Jsme na prostoru polynomů stupně nejvýše dva. Tím pádem v našem případě jsou vektory ty polynomy. Protože jsme na vektorovém prostoru konečné nenulové dimenze, má ten prostor nějakou bázi, a každý polynom (byvše vektorem toho prostoru) se tedy dá vyjádřit jako nějaká lineární kombinace té báze. No, tak si zvolme třeba takovouhle bázi (jednotlivé vektory báze označím e s pořadovým indexem):
$e_1(x)=x^2\nle_2(x)=x\nle_3(x)=1$.

Potom platí, že souřadnice vektoru p1 v té bázi jsou (0,1,2). To můžeme snadno ověřit. Když $p_1=e_2+2e_3$, potom hodnota polynomu p1 v nějakém bodě x je rovna $p_1(x)=(e_2+2e_3)(x)=e_2(x)+2e_3(x)=x+2$ - ta prostřední rovnost plyne z definice sčítání a násobení polynomů. Takže je to pravda. Analogicky můžu zapsat souřadnice těch ostatních polynomů v té zvolené bázi, a lineární závislost/nezávislost pak vyšetřím stejně jako na prostoru n-tic.

Je to jasné? Prostě je potřeba se oprostit od představy, že vektory jsou n-tice čísel. Obecně to tak není, v definici vektorového prostoru je řeč pouze o neprázdné množině prvků. Pokud je to množina brambor, pak jsou brambory vektory. U nás jsou to polynomy.

Edit: teď jak jsem si přečetl reakci rychlejšího Merlího mi došlo, že jsem nakonec zapomněl upozornit na tu Stývovu poznámku, která to v tomhle případě opravdu vyřeší okamžitě a bez počítání. Tak to ještě napravuju.

Offline

 

#8 02. 01. 2010 10:21

Fangorn
Zelenáč
Příspěvky: 16
Reputace:   
 

Re: Lin. (ne)závislost polynomů

Výborně, díky všem ;)

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson