Matematické Fórum


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

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 31. 03. 2013 23:08 — Editoval james07 (31. 03. 2013 23:09)

james07
Příspěvky: 27
Pozice: student
Reputace:   
 

Vektory - lineární závislost, báze, určující skupina

Zdravím mám pár dotazů, některé jsou jenom, abych se ujistil, jiné prostě nevím. Věřím, že se tu někdo najde, kdo mi pomůže :).

1) Počítal jsem příklady a zadání znělo: Rozhodněte zda vektory tvoří množinu generátorů V2. např.: a1 = (0;0) a2 = (1;0). Chce se tedy po mně, zdali tvoří určují skupinu, tak jsem to pochopil já. Ale vůbec nevím co s tím udělat.

2)    Pak jsem měl vyšetřit lineární závislost vektorů a1 = (5;4) a a2 = (0;0).
Počítal jsem jako nás učili:     c1(5;4) + c2 (0;0) = (0;0) a zjišťoval jsem zdali je nějaké c, které je nenulové. Vyšlo mi c1 = 0 a c2 = 0, ale přesto je to lineárně závislé (usoudil jsem že to bude kvůli tomu že a2 je triviální lin. kombinace). Co jsem udělal ale špatně ve výpočtu?

3) Poté zadání bylo: Rozhodněte, zda vektory tvoří bázi příslušného vekt. prostoru.
a = (3;0)  b=(1;1)  c = (0;1)   V2
Zde mne napadlo, zdali bázi V2 musí tvořit přesně dva vektory.

4) Zadání jako ve 3) ale vektory a = (1;1;0)  b= (0;1;1)  c = (1;0;1)   V3
počítal jsem opět c1* vektor a + c2 * b + c3* d= nulový vektor
vyšlo mi c2 = c3 = - c1, jaktože je to lineárně nezávislé?
(potom jsem závislost teda počítal přes matici a tam mě vyšli 3 řádky lineárně nezávislé, takže to asi lineárně nezávislé je)

Díky předem moc za pomoc :)

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) james07)

#2 01. 04. 2013 01:35

martisek
Příspěvky: 914
Škola: MU Brno
Pozice: učitel, FSI VUT v Brně
Reputace:   52 
 

Re: Vektory - lineární závislost, báze, určující skupina

↑ james07:

1) Nevím, co myslíš pojmem "skupina", ale tyto vektory negenerují V2, protože jsou sice dva, ale nejsou lineátně nezávislé (viz 2)

2) vektory u1; u2;...; un jsou lineárně nezávislé právě tehdy, když existují c1; c2;...; cn, z nichž alespoň jedno je nenulové, tak, že c1u1+c2u2+...+cnun=0.

Takže   a1 = (5;4) a a2 = (0;0) jsou lineárně závislé, protože např.  0*(5;4) + 5* (0;0) = (0;0)
(je zřejmé, že každá množina obsahující nulový vektor, je lineárně závislá)

3) Bázi V2 tvoří vektory, které jsou "přesně dva" (jak správně říkáš), ale navíc musejí být lineárně nezávislé. Tady to není báze už proto, že vektory nejsou dva, ale tři.

4) Tady to báze je. Nemohlo vyjít c2 = c3 = - c1 (to by znamenalo lineární závislost). Označím-li přece
c2 = c3 = - c1 = c <> 0, pak

-c (1;1;0) + c (0;1;1) + c (1;0;1)= (0;0;2c) což není nulový vektor.

"Počítání přes matici" máš dobře. Takže vektory jsou tři a jsou lineárně nezávislé => je to báze V3.


Wolfram ani jiný chemický prvek matematiku nenaučí.

Offline

 

#3 01. 04. 2013 01:35

martisek
Příspěvky: 914
Škola: MU Brno
Pozice: učitel, FSI VUT v Brně
Reputace:   52 
 

Re: Vektory - lineární závislost, báze, určující skupina

↑ james07:

1) Nevím, co myslíš pojmem "skupina", ale tyto vektory negenerují V2, protože jsou sice dva, ale nejsou lineátně nezávislé (viz 2)

2) vektory u1; u2;...; un jsou lineárně nezávislé právě tehdy, když existují c1; c2;...; cn, z nichž alespoň jedno je nenulové, tak, že c1u1+c2u2+...+cnun=0.

Takže   a1 = (5;4) a a2 = (0;0) jsou lineárně závislé, protože např.  0*(5;4) + 5* (0;0) = (0;0)
(je zřejmé, že každá množina obsahující nulový vektor, je lineárně závislá)

3) Bázi V2 tvoří vektory, které jsou "přesně dva" (jak správně říkáš), ale navíc musejí být lineárně nezávislé. Tady to není báze už proto, že vektory nejsou dva, ale tři.

4) Tady to báze je. Nemohlo vyjít c2 = c3 = - c1 (to by znamenalo lineární závislost). Označím-li přece
c2 = c3 = - c1 = c <> 0, pak

-c (1;1;0) + c (0;1;1) + c (1;0;1)= (0;0;2c) což není nulový vektor.

"Počítání přes matici" máš dobře. Takže vektory jsou tři a jsou lineárně nezávislé => je to báze V3.


Wolfram ani jiný chemický prvek matematiku nenaučí.

Offline

 

#4 01. 04. 2013 08:41

james07
Příspěvky: 27
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: Vektory - lineární závislost, báze, určující skupina

Děkuji moc za reakci ...

1) tam mělo být určující skupina ..
jaký je teda rozdíl ve zjišťování 1) a 3) resp. 4)?

Jinak velice děkuji :)

Offline

 

#5 01. 04. 2013 11:09 — Editoval martisek (01. 04. 2013 11:12)

martisek
Příspěvky: 914
Škola: MU Brno
Pozice: učitel, FSI VUT v Brně
Reputace:   52 
 

Re: Vektory - lineární závislost, báze, určující skupina

↑ james07:

K bodu 1: Ani pojem určující skupina jsem ještě neslyšel, ale už asi chápu, co by to mělo být - běžně se tomu říká generátor. Je to množina vektorů, jejichž lineární kombinace jsou schopny "vytvořit" (generovat) daný prostor. Např. vektory (1;0) (3;0) (5;0) nejsou generátorem V2, protože z nich "nevytvořím" např. vektor (0;1). Vektory (1;0) (3;0) (5;0) (0;1) už prostor V2 vytvoří, takže generátorem jsou.

K bodu 2 a 3: Generátor však může obsahovat "zbytečně moc" vektorů - to tehdy, když je jich víc než je dimenze prostoru - pro V2 stačí dva, pro V3 stačí tři atd. V předchozím případě stačí jen vektory (1;0), (0;1) nebo třeba (3;0), (0,1) atd.

Tyto vektory musejí být lineárně nezávislé (proto se lineární závislost a nezávislost zjišťuje). No a v generátoru, který obsahuje jen lineárně nezávislé vektory, není žádný vektor "zbytečný" a říká se mu báze.

Body 3 a 4 jsou dvě různé metody, jak rozhodnout, zda se jedná o lineárně závislé či nezávislé vektory. Podle bodu 3 většinou postupujeme u jednoduchých případů: vektory (1;0); (3;0); (5;0) nejsou lineárně nezávislé, protože např. 8*(1;0) -1* (3;0)-1* (5;0) = (0;0), bod 4 je "univerzální".


Wolfram ani jiný chemický prvek matematiku nenaučí.

Offline

 

#6 01. 04. 2013 12:26

james07
Příspěvky: 27
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: Vektory - lineární závislost, báze, určující skupina

Teď už chápu rozdíl mezi bází a určující skupinou.

Jen ještě k té 1) ve škole jsme na to dělali jen jeden příklad a počítali jsme to tímto způsobem:
                           (x1;x2) = c1 (0;0) + c2 (1;0)  c1 mi nevyšlo z toho jsem usoudil že to není určující skupina  (chápu jak jsi na to přišel ty)

ale v příkladě:
a1 = (-2;-4)   a2=(2;8)

jsem dokázal vyjádřit obě céčka, a přesto dle výsledků to není určující skupina. Jak je to možné?

Jinak jsem velice vděčný za tuto pomoc. Vysvětluješ to lidsky :)).

Offline

 

#7 01. 04. 2013 16:15

LukasM
Příspěvky: 3274
Reputace:   193 
 

Re: Vektory - lineární závislost, báze, určující skupina

↑ james07:
Výsledky jsou špatně, množina vektorů {(-2,-4),(2,8)} generuje R2. Množina např. {(-2,-4),(2,4)} by negenenerovala, což poznáme snadno (když jsou vektory dva) - jeden je násobkem druhého, takže v té množině je jak píše martisek jeden "navíc". No, a když je navíc, tak je tam vlastně užitečný jen jeden. A jeden vektor nenageneruje prostor o dimenzi 2. Když tu soustavu vyřešíš, zjistíš, že nemá řešení.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson