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 14. 01. 2012 16:03

jasminne.001
Příspěvky: 36
Reputace:   
 

Linerní závislost vektorů

Zdravím, potřebovala bych poradit, nebo spíš najít chybu ve výsledku...Mám vektory:
a = (1, 0, 2)
b = (-2, 1, 0)
c = (5, 2, -2)
d = (-3, 2, 2)

Řešila jsem pomocí Gaussovy eliminace.

1  -2  5  -3 / 0       
0  1  2  2 / 0     
2 0 -2  2 /0

výsledek:
1  -2  5 -3 /0
0  1  2  2 /0
0  0  -20 0 / 0
=> lineáně nezávislé.... ve výsledku ale je, že jsou závislé

dík za pomoc

Offline

 

#2 14. 01. 2012 22:18 — Editoval jardofpr (14. 01. 2012 22:21)

jardofpr
Příspěvky: 1241
Reputace:   88 
 

Re: Linerní závislost vektorů

↑ jasminne.001:

riadkovo treba eliminovať maticu $\left( \begin{array}{ccc|c} 1&0&2&0\\-2&1&0&0\\5&2&-2&0\\-3&2&2&0\end{array} \right)$
nie to čo si eliminovala ty ;)
(ty si vypočítala že vektory $(1,-2,5,-3),(0,1,2,2),(2,0,-2,2)$ sú lin.nezávislé čo naozaj sú)

Offline

 

#3 14. 01. 2012 22:26

vanok
Příspěvky: 14611
Reputace:   742 
 

Re: Linerní závislost vektorů

↑ jasminne.001:,
Aj bez akokolvekeho vypoctu vieme okamzite ze 4 dane vektory su LZ, lebo ide o vektory R3 dimensie 3...
Za predpokladu ze si tvoje upravy su spravne, si dokazala ze matica formovana vektormy ma hodnost 3....
Tie nuly nie su potrebne... vsak neriesis ziadny system


Srdecne Vanok
The respect, the politeness are essential qualities...and also the willingness.
Do not judge the other one.
Ak odpovedam na nejaku otazku. MOJ PRINCIP NIE JE DAT ODPOVED ALE UKAZAT AKO SA K ODPOVEDI DOSTAT

Offline

 

#4 14. 01. 2012 22:27 — Editoval user (14. 01. 2012 22:33)

user
Příspěvky: 440
Reputace:   24 
 

Re: Linerní závislost vektorů

jardofpr: Hodnost matice transponovane se rovna hodnosti normalni, postup jasminne je lepsi - kdyz bude chtit, muze bez nesnazi rict, ktere vektory jsou zavisle a jakou presne kombinaci ostatnich jsou.

jasminne: Vysledek mas spravne (pokud tam neni num chyba). Jen je potreba to umet interpretovat, je posledni sloupec nezavisly? Nebo ho lze nakombinovat z predeslych.

Jeste pro poradek, kdyz si uvedomis, ze mas celkem 4 vektory o 3 slozkach, muze nekdy nastat situace aby byly nezavisle? Pak ani nemusis nic eliminovat ;)

Offline

 

#5 14. 01. 2012 22:27 — Editoval LukasM (14. 01. 2012 22:28)

LukasM
Příspěvky: 3274
Reputace:   193 
 

Re: Linerní závislost vektorů

↑ jasminne.001:
Pozor na kolegu nade mnou (míněn jardofpr), nemá bohužel tak docela pravdu.


Žádnou chybu tam nemáš, jediné co je špatně je samý závěr. Z toho jak jsi tu matici soustavy upravila totiž právě plyne, že vektory jsou LZ. Schválně si tu matici přepiš jako soustavu rovnic a zjisti jaké má řešení.

Jinak vůbec nebylo potřeba cokoli počítat, stačí se podívat jaká je dimenze prostoru ve kterém pracujeme, a kolik máme zadaných vektorů.

Offline

 

#6 15. 01. 2012 00:00

jasminne.001
Příspěvky: 36
Reputace:   
 

Re: Linerní závislost vektorů

No, když já tam nevidím řádky, které by se daly nějak nakombinovat... a to do toho koukám celý den. :)

Jinak ten přepis vektorů do matice mám správně, že? Že vektor se přepisuje do matice svisle...

Offline

 

#7 15. 01. 2012 00:10

user
Příspěvky: 440
Reputace:   24 
 

Re: Linerní závislost vektorů

Ano prepisujes to spravne. Pak hledas zpusob jak nakombinovat sloupec. pomoci ostatnich, takovy je treba ten posledni. Takze je to LZ. Z posledni upravene matice vidis, ze posledni sloupec ziskas jako 1 prvni a 2 druhe. A kdyz sectes ty puvodni vektory, tak si overis, ze 1*prvni + 2*druhy je skutecne ten 4.

Offline

 

#8 15. 01. 2012 00:12

jardofpr
Příspěvky: 1241
Reputace:   88 
 

Re: Linerní závislost vektorů

↑ jasminne.001:

napr. 1*a+2*b=d teda vektor d môžeš vyjadriť lineárnou kombináciou vektorov a a b .. to ako vektor prepíšeš do matice záleží od toho čo chceš robiť a ako to chceš robiť...

Offline

 

#9 15. 01. 2012 00:25

jasminne.001
Příspěvky: 36
Reputace:   
 

Re: Linerní závislost vektorů

Jo aha... já myslela, že když mi pomocí Gaussovy eliminace vyjde nulový řádek, je to automaticky závislé a když nevyjde, tak je to nezávislé....

Takže čistě teorieticky to nemusím počítat přes Gaussovku, ale zkoušet různé kombinace výpočtů, jestli se mi shodují řádky..?

Offline

 

#10 15. 01. 2012 00:28

jardofpr
Příspěvky: 1241
Reputace:   88 
 

Re: Linerní závislost vektorů

↑ jasminne.001:

dá sa k tomu dostať rôzne, ako ti vyššie popisujú
toto že ak ti pri Gaussovke vyjde nulový riadok platí vtedy ak si vektory do matice prepíšeš ako riadky ..

Offline

 

#11 15. 01. 2012 10:15 — Editoval LukasM (15. 01. 2012 10:17)

LukasM
Příspěvky: 3274
Reputace:   193 
 

Re: Linerní závislost vektorů

user napsal(a):

Pak hledas zpusob jak nakombinovat sloupec. pomoci ostatnich, takovy je treba ten posledni.

To je ovšem dost divný postup, upravit si matici soustavy, a pak zkoušet všechny sloupce, jestli náhodou nějaký nejde nakombinovat z ostatních. Je to zdlouhavé, a s maticí 5x5 plnou zlomků dost těžko proveditelné. Navíc když je to ve skutečnosti tak jednoduché.

Ta matice (s vektory ve sloupcích) reprezentuje nějakou soustavu. Když má tato soustava nenulové řešení, jsou vektory LZ, jinak jsou LN. Takže se stačí podívat na hodnost té matice (kterou právě po těch úpravách vidím) - pokud je stejná jako počet vektorů, jsou vektory LN, jinak jsou LZ.
Soustava samozřejmě pochází přímo z definice LN/LZ - ona totiž LN/LZ je definovaná právě tím, jestli tato soustava má nebo nemá nenulové řešení.
A když už se mi nechce koukat na hodnost, můžu to soustavu prostě vyřešit, ale proboha bez hádání. Neznámé označím po řadě $x_i$. Z třetího řádku vidím, že $x_3=0$, z druhého vidím, že $x_4=-2x_2$, z prvního pak dopočítám $x_1$. A jak vidno, mám ve výsledku volnost, takže můžu najít nenulové řešení.


"Vektory v řádcích" - to je už jiná soustava s jiným řešením (ta která se týká právě vektorů z R4). Funguje to jen proto, že hodnost její matice je stejná, jako hodnost matice té naší "správné" soustavy. Takže pokud rozhoduji na základě hodnosti, můžu použít kteroukoli možnost. Ale s vektory ve sloupcích to dává větší smysl (a pokud se řeší úlohy typu "je vektor x lineární kombinací vektorů a,b,c?", pak samozřejmě vektory do řádků dávat nemůžu) - to tu už ale zmínil ↑ user:.
Rozhodně to není tak, jak tu tvrdil ↑ jardofpr:, že vektory musí být v řádcích. To je nesmysl, a ačkoli se to kolega snaží zamlčet, všichni to vidí.


A ještě jednou opakuji to co jsem tu už napsal, stejně jako vanok a user - netřeba cokoli počítat. Hodnost matice 3x4 nikdy nebude větší než 3... Ale tato rada většinou nepadá na úrodnou půdu, většinou si lidí myslí, že čím víc výpočtů, tím lépe.

Offline

 

#12 15. 01. 2012 16:09

jardofpr
Příspěvky: 1241
Reputace:   88 
 

Re: Linerní závislost vektorů

↑ LukasM:

čo sa snažím zamlčať prosím ťa? :)

jasminne píše: "vo výsledkoch je ale napísané že sú lineárne závislé" .. to znamená, že úloha zrejme znela "rozhodnite, či sú dané vektory lineárne závislé alebo nezávislé", na ktorú sú dve odpovede:
1)dané vektory sú lineárne závislé
2)dané vektory sú lineárne nezávislé
samozrejme že pokiaľ chcem nájsť vyjadrenie niektorého z vektorov pomocou lineárnej kombinácie ostatných vektorov, nefunguje prepis vektorov do riadkov matice, o nič také sa tam ale nepokúšam
ak treba iba zistiť, či sú závislé alebo nezávislé, dá sa prepísať aj do riadkov a použiť Gaussovu elimináciu,
a ak má matica po skončení eliminácie aspoň jeden nulový riadok, vektory v riadkoch pôvodnej matice sú lineárne závislé, ináč sú nezávislé .. funguje to stopercentne, ak sa dá niektorý z vektorov vyjadriť ako lineárna kombinácia ostatných, pri gaussovej eliminácii sa zaručene vynuluje .. keď sú riadky matice brané ako vektory,
rovnako dobre generujú nejaký vektorový priestor ako keby boli stĺpcami v transponovanej matici, ak eliminuješ $m$ vektorov ktoré sú riadkami matice $m \times n$, a vynuluje sa ti $k$ riadkov kde $k<m-1$, značí to, že priestor ktorý je generovaný riadkami matice má dimenziu $m-k$ (čo je teda aj hodnosť pôvodnej matice) .. teda tých $k$ vektorov musí patriť do lineárneho obalu množiny vektorov, ktoré po eliminácii zostali v nenulových riadkoch upravenej matice a teda k odpovedi 1) alebo 2) sa zaručene dostanem ...

môžeš mi vysvetliť čo na tom podľa teba nefunguje?

Offline

 

#13 15. 01. 2012 16:46

LukasM
Příspěvky: 3274
Reputace:   193 
 

Re: Linerní závislost vektorů

Děkuji za poučení. Jde mi ale o tohle:

jardofpr napsal(a):

riadkovo treba eliminovať maticu $\left( \begin{array}{ccc|c} 1&0&2&0\\-2&1&0&0\\5&2&-2&0\\-3&2&2&0\end{array} \right)$
nie to čo si eliminovala ty ;)

Tohle prostě není pravda. Autorka dotazu klidně může dělat to co dělala (a z didaktických důvodů je to dokonce mnohem vhodnější), ale tys jí to zakázal. A ačkoli ti věřím, že tu úlohu umíš vyřešit, považoval jsem za nutné na to upozornit, aby se to nestalo zdrojem zmatení někoho, kdo to tu bude číst. Protože podle mého účelem fóra není počítání příkladů, ale hlavně učení ostatních kolegů - a pokud autorce neřekneš kde má chybu, její správný postup zavrhneš a doporučíš jiný (byť také správný), není to úplně nejlepší.

Že nemáš pravdu jsem už naznačil v předchozím příspěvku, ale protože ses k tomu nijak nevyjádřil, tak jsem to nakonec radši okomentoval sám, aby to tu bylo.



V tom tvém dlouhém elaborátu, když se na to teda ptáš, nechápu tu podmínku $k<m-1$. Podle mně může nastat i případ $k=m-1$ (a teoreticky i $k=m$, což je ale triviální případ s m nulovými vektory). Ale o to zas tolik nejde.

Offline

 

#14 15. 01. 2012 17:10 — Editoval jardofpr (15. 01. 2012 17:11)

jardofpr
Příspěvky: 1241
Reputace:   88 
 

Re: Linerní závislost vektorů

↑ LukasM:

áno, pôvodne som tam zamýšľal dať $k \leq m-1$ s tým že som mal pocit že triviálny prípad nestojí za zmienku, lebo si predsa nebudem hádzať nulové vektory do matice aby som zistil či sú závislé alebo nie ;-)  ... to čo si odcitoval je reakcia na to, akým spôsobom to jasminne riešila a akým spôsobom z toho potom vyvodila záver, ak si to všimneš prepísala vektory do stĺpcov a závislosť/nezávislosť potom vyvodzovala z toho či tam nulový riadok bude alebo nie, teda sa to očividne snažila našiť na gaussovku pre vektory v riadkoch, preto som jej poradil nech to otočí, lebo som mal pocit že vie čo chce robiť, len urobila jeden krok inak ako mala ... teda nebolo to myslené ako zákaz, ale ako "viem čo chceš použiť, ale aby si to mohla použiť, treba to urobiť takto" .. (tá pravá strana tam byť samozrejme nemusí), uznávam ale, že som sa nevyjadril dosť presne a mohol som niekoho, kto nemá v týchto veciach jasno a bude to čítať, zmiasť (vďaka za upozornenie)

a pravdupovediac som nezaregistroval že si už na mňa vyššie reagoval, ubezpečujem ťa, že sa neschovávam pred svojimi chybami
teraz už si rozumieme? ;-)

Offline

 

#15 15. 01. 2012 17:34

LukasM
Příspěvky: 3274
Reputace:   193 
 

Re: Linerní závislost vektorů

↑ jardofpr:
Samozřejmě, že si rozumíme:-) Možná rýpu někdy až zbytečně, nesnažil jsem se z tebe dělat vola. Ale opravdu mi to přišlo řečeno zavádějícím způsobem, proto mé reakce. A ti lidé co se tu ptají tomu právě moc nerozumějí (jinak by se neptali), a proto je hodně snadné je zmást.

No nic, tím bych naši debatu asi uzavřel. Ať se ti na fóru líbí, vidím že jsi tu nově. Podle tvých příspěvků ses zařadil mezi "odpovídající", tak ať ti nadšení vydrží. Mně to mé už delší dobu opouští..

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson