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 19. 06. 2013 14:28

aarn
Zelenáč
Příspěvky: 20
Reputace:   
 

Lineární zobrazení

Ahoj, mám problém pohnout s následujícím zadáním, mohl by někdo nakopnout?
Pročetl jsem již mrtě různých skript i témat zde na fóru, ale stále se nemohu chytit ;-(

Jsou dána zobrazení
$T(x)=(x_{1}-x_{3}, 2x_{1}+x_{2}, 3x_{1}-x_{2}+x_{3})$
a
$U(x)=(x_{1}, -x_{3}, x_{3}-2x_{2})$

-zapište matice těchto zobrazení
-určete jádra KerT a KerU těchto zobrazení a rozhodněte, zda T a U jsou prostá zobrazení
-určete matice složených zobrazení $T^\circ U$ a $U^\circ T$ a předpis těchto složených zobazení
-určete matice inverzních zobrazení $T^{1}$ a $U^{1}$ a předpis těchto zobrazení (pokud existují)
-určete vektor (jeho souřadnice), který se zobrazí v v zobrazení T resp. U "sám na sebe, tedy tzv. pevný bod zobrazení"



Předpokládám, že každé z obou zobrazení je dáno třemi vektory (x1 - x3, ....)
Pak matice bych zapsal takto:
$M_{T}=$
1  0  -1
2  1  0
3  -1  1

a $M_{U}=$
1  0  0
0  0  -1
0  -2  1

další postup nevím

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) aarn)

#2 19. 06. 2013 14:49

Bati
Příspěvky: 2435
Reputace:   191 
 

Re: Lineární zobrazení

Ahoj,
matice jsou správně. Všimni si, že jsou obě regulární (např. protože determinant je nenulový). Protože jsou regulární, tak existují jejich inverzní matice, a tedy z rovnosti Mx=My plyne, že x=y pro všechny vektory x,y. Jinými slovy ta zobrazení jsou prostá. Z toho ihned plyne, že jejich jádra tvoří pouze nulový vektor, protože pokud by tam bylo něco dalšího, co se zobrazí na nulu, už to nemůže být prosté zobrazení. Co se týče těch složení - stačí ty matice vynásobit a výslednou matici zpětně přepsat do tvaru v zadání. Stejně tak inverze. Pro nějaký pevný bod x zobrazení T musí platit Tx=x, což je ekvivalentní (T-I)x=0, kde I je jednotková matice.

Offline

 

#3 19. 06. 2013 15:07

aarn
Zelenáč
Příspěvky: 20
Reputace:   
 

Re: Lineární zobrazení

potud chápu. vektory jsou LNZ, determinant je nenulový, inverzní matici i složenou zvládnu ale toto mi není jasné:

Bati napsal(a):

z rovnosti Mx=My plyne, že x=y pro všechny vektory x,y. Jinými slovy ta zobrazení jsou prostá. Z toho ihned plyne, že jejich jádra tvoří pouze nulový vektor, protože pokud by tam bylo něco dalšího, co se zobrazí na nulu, už to nemůže být prosté zobrazení

co je Mx=My => x=y ?

Offline

 

#4 19. 06. 2013 15:14 — Editoval Bati (19. 06. 2013 15:15)

Bati
Příspěvky: 2435
Reputace:   191 
 

Re: Lineární zobrazení

M jsem myslel matici zobrazení např. U. Chtěl jsem říct, že z toho, že je M regulární plyne, že U je prosté zobrazení. Pokud by totiž pro nějaké 2 vektory x a y platilo, že $U(x)=U(y)$, tak $Mx=My$, ale protože $M^{-1}$ existuje a je také regulární, tak z toho plyne, že $M^{-1}Mx=M^{-1}My$, a tedy $x=y$. Takže je vskutku prosté. To s tím jádrem chápeš?

Offline

 

#5 19. 06. 2013 15:53

aarn
Zelenáč
Příspěvky: 20
Reputace:   
 

Re: Lineární zobrazení

jo už to začínám snad chápat.

určení jádra:

T(X) = 0 z toho plyne (x1-x3, 2x1+x2, 3x1-x2+x3) = (0,0,0)

gausovou eliminací dostanu x1 = x2 = x3 = 0

KerT = {(0,0,0)}

pochopil jsem to správně?

Offline

 

#6 19. 06. 2013 16:17

Bati
Příspěvky: 2435
Reputace:   191 
 

Re: Lineární zobrazení

↑ aarn:
Jako je to správně, ale ta ta eliminace je zbytečná. Jakmile je lineární zobrazení prosté, tak zřejmě jeho jádro je pouze nulový vektor.

Offline

 

#7 19. 06. 2013 17:21 — Editoval aarn (19. 06. 2013 17:22)

aarn
Zelenáč
Příspěvky: 20
Reputace:   
 

Re: Lineární zobrazení

Bati napsal(a):

Pro nějaký pevný bod x zobrazení T musí platit Tx=x, což je ekvivalentní (T-I)x=0, kde I je jednotková matice.

tomuhle tedy taky nehovím. jaký bude postup např pro prostor T(x)?
Zvolím si nějaký bod např (1,2,3) a budu řešit soustavu?

Offline

 

#8 19. 06. 2013 17:33

Bati
Příspěvky: 2435
Reputace:   191 
 

Re: Lineární zobrazení

Prostor T(x)?? T(x) je vektor, když už. Chceš najít vektor x, pro který U(x)=x. Takže řešíš rovnici $Mx=x$, což je to samé jako $Mx-x=0$ a to jako $(M-I)x=0$. Stačí tedy vyřešit homogenní soustavu rovnic s maticí pravé strany M-I.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson