Matematické Fórum


1. 8. 2026 (L) Fórum bude brzy uzavřeno 😿

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 01. 03. 2010 17:23

Adrasiteia
Příspěvky: 64
Reputace:   
 

lin. závislost a nezávislost vektorů

Ahojte mám opět prosbičku. Nechápu vektory. Může mi někdo vysvětlit tyhle 3 příklady ? Jak je mám spočítat?

1) zjisti zda je vektor z lineární kombinací vektorů x, y  : z= (-4, 3, 5 )
                                                                                   x = (2, -3, 3 )
                                                                                   y = (-6, 0, 7)

2) zjisti zda jsou vektory lineárně závislé nebo nezávislé
                                       x = (3, -2, 5 )
                                       y = ( 1, 4, -3)
                                       z = ( 4, 2, -1)

3) zjisti zda je soustava vektorů závislá nebo nezávislá
                            a = (3, 1, -2, 4)
                            b = ( 1, 1, -1, 1)
                            c = ( 5, 4, -2, 3)
                            d = ( 3, 4, -1, 0)

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) jelena)

#2 01. 03. 2010 18:27

Oxyd
Příspěvky: 614
Škola: MFF UK, teoretická informatika
Pozice: Student
Reputace:   31 
 

Re: lin. závislost a nezávislost vektorů

Ad 1:

Vektor $\vec{z}$ je lin. kombinací vektorů $ \vec{x},\, \vec{y} $, pokud existují $\alpha,\,\beta$ takové, že $ \vec{z} = \alpha \vec{x} + \beta \vec{y} $.  Jestli máš ve skriptech nějakou šílenější definic s nějakou hezkou sumičkou, tak si ji zkus rozepsat pro tenhle konkrétní příklad, ať tam vidíš, že to tak skutečně je.

Pak je to jednoduché, stačí si rozepsat vektory x, y, z a podívat se, jestli takové \alpha a \beta skutečně existují:

$ \begin{pmatrix}-4 \nl 3 \nl 5 \end{pmatrix} = \alpha \begin{pmatrix} 2 \nl -3 \nl 3 \end{pmatrix} + \beta \begin{pmatrix} -6 \nl 0 \nl 7 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 2\alpha \nl -3 \alpha \nl 3 \alpha \end{pmatrix} + \begin{pmatrix} -6 \beta \nl 0 \nl 7 \beta \end{pmatrix} $

Teď máme soustavu tří rovnic o dvou neznámých, konkrétně rovnice

$ -4 = 2\alpha - 6\beta $
$ 3 = -3\alpha $
$ 5 = 3\alpha + 7\beta $

Soustavu se pokusíme vyřešit.  Ze druhé rovnice je hned vidět, že $ \alpha = -1 $, dosadíme to do první rovnice:

$ -4 = -2 - 6\beta $
$ \beta = \frac{1}{3} $

A teď oboje do třetí

$ 5 = -3 + \frac{7}{3} = \frac{-2}{3} $

Poslední rovnost neplatí, tedy neexistují žádná taková požadovaná $ \alpha,\, \beta $ -- to znamená, že z není lin. kombinací x, y.

Ad 2:

Prakticky totéž.  Jsou takové dvě běžně používané definice lineární závislosti množiny vektorů -- jedna je, že množina je lineárně závislá, pokud v ní existuje vektor, který je lineární kombinací zbývajících.  Tím si to můžeš převést na předchozí a ptát se, jestli třeba z je lineární kombinací x, y.

Druhá definice je, že množina { x, y, z } je lineárně závislá, pokud existují $ \alpha,\, \beta,\, \gamma $ taková, že $ \alpha \vec{x} + \beta \vec{y} + \gamma \vec{z} = \vec{0} $, přičemž aspoň jedno z $ \alpha,\, \beta,\, \gamma $ je nenulové.  Můžeme zase řešit tohle jako soustavu rovnic a podívat se, jaká najdeme řešení.  (Určitě najdeme řešení takové, že alpha = beta = gamma = 0 -- pokud je tohle ovšem řešení jediné, tak to znamená, že množina je lineárně nezávislá; pokud existuje i jiné řešení, pak je lineárně závislá.)

Tedy máme rovnice

$ 3\alpha - 2\beta + 5\gamma = 0 $
$ \alpha + 4\beta - 3\gamma = 0 $
$ 4\alpha + 2\beta - \gamma = 0 $

Můžeme to hezky řešit pomocí matice s algoritmem pana Gausse -- matici stačí převést do schodového tvaru -- pokud vyjde nějaký řádek plný samých nul, pak existuje řešení soustavy, kde buď alpha nebo beta nebo gamma je nenulová, a tím je odpověď „Jsou lineárně závislé“, v opačném případě je řešení jediné, a to samé nuly -- jak sem psal výše, to znamená, že vektory jsou nezávislé.

Ad 3:

To je vlastně tatáž otázka jako 2.  Osobně bych si to napsal do matice a použil na ni Gaussovu eliminaci.


Mýlím se častěji, než bych chtěl. Pokud vám v mém příspěvku něco nehraje, neváhejte se zeptat.
Jsem stále mlád a je mi příjemnější tykání. :)

Offline

 

#3 01. 03. 2010 18:32

Ivana
Příspěvky: 4819
Reputace:   32 
 

Re: lin. závislost a nezávislost vektorů

↑ Adrasiteia:

posílám návod k řešení úloh

1.

http://forum.matweb.cz/upload/1267464732-IMG_0001.jpg


Jedna krát jedna je  " tisíckrát " jedna :-)

Offline

 

#4 01. 03. 2010 18:49

Adrasiteia
Příspěvky: 64
Reputace:   
 

Re: lin. závislost a nezávislost vektorů

Děkuju Vám oběma za vysvětlení. Bohužel já to nemůžu řešit maticemi, protože ty sme ještě nebrali.

Musim to řešit rovnicemi a třeba u tý otázky 3 - vůbec nevim jak mám z toho všeho udělat srozumitelnou rovnici :-)

Offline

 

#5 01. 03. 2010 18:49

Ivana
Příspěvky: 4819
Reputace:   32 
 

Re: lin. závislost a nezávislost vektorů

↑ Adrasiteia:

2. příklad : vyšlo mi že vektory nejsou lineárně závislé . (počítáno stejnou metodou, jakou jsem poslala před tím. )


Jedna krát jedna je  " tisíckrát " jedna :-)

Offline

 

#6 01. 03. 2010 18:57

Adrasiteia
Příspěvky: 64
Reputace:   
 

Re: lin. závislost a nezávislost vektorů

↑ Ivana:
podle výsledků to máš správně, ale nemůži to počítat stejně, protože to jsou rovnice o 3 neznámých , takže : x + y + z = 0
stejně tak je i 4)  4 neznámý a já z toho potřebuju sesmolit rovnici kterou spočítám :-D

Offline

 

#7 01. 03. 2010 19:03

Ivana
Příspěvky: 4819
Reputace:   32 
 

Re: lin. závislost a nezávislost vektorů

↑ Adrasiteia:

2. příklad :

http://forum.matweb.cz/upload/1267466587-IMG_0003.jpg


Jedna krát jedna je  " tisíckrát " jedna :-)

Offline

 

#8 01. 03. 2010 19:13

Adrasiteia
Příspěvky: 64
Reputace:   
 

Re: lin. závislost a nezávislost vektorů

Hele, mám spočítanej příklad, jinej než sem tady uvedla :

Zadání je :

b = (1, -4, 7)
a1 = ( 5, -2, 1)
a2 = ( 3, -3, 4)

udělala sem z toho lin. rovnici, spočítala sem první dvě rovnice a třetí dopočítala a výsledky jsou : ( -1, 2, 1) a jak z toho mám poznat jestli je to závislá nebo nezávislá ?

Offline

 

#9 29. 08. 2010 14:17

jelena
Jelena
Místo: Opava
Příspěvky: 30020
Škola: MITHT (abs. 1986)
Pozice: plním požadavky ostatních
Reputace:   100 
 

Re: lin. závislost a nezávislost vektorů

↑ Adrasiteia:

nalezeno při úklidu nevyřešených témat - asi už nění aktuální.

Zřejmě jsi počítala podle postupu od ↑ Ivany: (děkuji) - vektor b jako lineární kombinace vektorů a1, a2. Tedy z 1. a 2. rovnice vzniklo p=-1, q=2. Mělo být dosazeno do 3. rovnice: p+4q=7 (1*(-1)+4*2=7 platí), jsou lineárně závislé.

Nebo přes postup od kolegy ↑ Oxyd: (Ad 2) 2. definice) děkuji - viz strojový výpočet..

Jelikož se podařilo najit řešení soustavy a je nenulové (při řešení se zavedl parametr), vektory jsou lineárně závislé.

Označím za vyřešené.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson