Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия: найти базис пространства > Линейная алгебра и аналитическая геометрия
Образовательный студенческий форум > Высшая математика > Линейная алгебра и аналитическая геометрия
Stassy
Вот такое задание:
найти базис пространства <x1,x2,x3,x4> и координаты векторов x1,x2,x3,x4 в найденном базисе:
x1=(-1,4,-3,-2), x2=(3,-7,5,3), x3=(3,-2,1,0), x4=(-4,1,0,1).

Подскажите правильно ли будет следующее решение:
составляю матрицу
-1 3 3 -4
4 -7 -2 1
-3 5 1 0
-2 3 0 1
преобразовываю :
-1 3 3 -4
0 -1 -2 3
0 0 0 0
0 0 0 0

ранг = 2, x1, x2 - базис, x3=c1, x4=c2.
Составляю систему:
-x1+3x2+3c1-4c2=0
-x2-2c1+3c2=0
отсюда
x1=-3c1+5c2
x2=-2c1+3c2
x3=c1
x4=c2
Координаты векторов транспонированные: x1=(-3, -2, 1, 0 ), x2=(5,3,0,1), x3, x4 - нулевые векторы?
tig81
Цитата(Stassy @ 20.2.2009, 17:09) *

Вот такое задание:
найти базис пространства <x1,x2,x3,x4> и координаты векторов x1,x2,x3,x4 в найденном базисе:
x1=(-1,4,-3,-2), x2=(3,-7,5,3), x3=(3,-2,1,0), x4=(-4,1,0,1).

Подскажите правильно ли будет следующее решение:
составляю матрицу
-1 3 3 -4
4 -7 -2 1
-3 5 1 0
-2 3 0 1
преобразовываю :
-1 3 3 -4
0 -1 -2 3
0 0 0 0
0 0 0 0

строки местами не меняли? А... вы координаты векторов по столбцам записывали. Хм... тогда что-то не соображу. Если вам будет нетяжело, запишите координаты векторов построке и приведите полученную матрицу к ступенчатому виду.
Цитата
ранг = 2, x1, x2 - базис, x3=c1, x4=c2.
Составляю систему:
-x1+3x2+3c1-4c2=0
-x2-2c1+3c2=0
отсюда
x1=-3c1+5c2
x2=-2c1+3c2
x3=c1
x4=c2

Что это за система?
Цитата
Координаты векторов транспонированные: x1=(-3, -2, 1, 0 ), x2=(5,3,0,1), x3, x4 - нулевые векторы?

Т.е. в базисе {x1, x2} векторы x3, x4 нулевые. Так?
Stassy
Если записывать по строкам:
-1 4 -3 -2
3 -7 5 3
3 -2 1 0
-4 1 0 1
после преобразований:
-1 4 -3 -2
0 -5 4 3
0 0 0 0
0 0 0 0

А систему записала так, как будто решаю СЛУ.
Или как мне лучше решить это задание?
tig81
Цитата(Stassy @ 20.2.2009, 18:19) *

Если записывать по строкам:
-1 4 -3 -2
3 -7 5 3
3 -2 1 0
-4 1 0 1
после преобразований:
-1 4 -3 -2
0 -5 4 3
0 0 0 0
0 0 0 0

Строки меняли местами? Т.е. делаем вывод, что базис состоит из двух векторов. А можете все преобразования для матрицы записать. ПРосто, чтобы понять, какие векторы являются ЛЗ?!
Цитата
А систему записала так, как будто решаю СЛУ.

какую?

Stassy
Строчки не меняю местами.
-1 4 -3 -2
3 -7 5 3
3 -2 1 0
-4 1 0 1
======
S2-3S3 и S4-4S1
-1 4 -3 -2
0 -5 4 3
3 -2 1 0
0 -15 12 9
======
S4-3S2 и S3-3S1
-1 4 -3 -2
0 -5 4 3
0 10 -8 -6
0 0 0 0
======
S3+2S2
-1 4 -3 -2
0 -5 4 3
0 0 0 0
0 0 0 0

2 вектора в базисе.
Слу решала по первым 2м строчкам полученной матрицы, из учета, что 2 вектора в базисе.
Что-то подобное делается тут: http://www.toehelp.ru/exampls/math/kuznecov/X.03.20.GIF
Но не знаю правильно ли это в данном случае.
tig81
Цитата(Stassy @ 20.2.2009, 18:49) *

Строчки не меняю местами.
-1 4 -3 -2
3 -7 5 3
3 -2 1 0
-4 1 0 1
======
S2-3S3 и S4-4S1
-1 4 -3 -2
0 -5 4 3
3 -2 1 0
0 -15 12 9
======
S4-3S2 и S3-3S1
-1 4 -3 -2
0 -5 4 3
0 10 -8 -6
0 0 0 0
======
S3+2S2
-1 4 -3 -2
0 -5 4 3
0 0 0 0
0 0 0 0

т.е. линейно независимыми являются такие векторы: {x1,x2}, {x1,x3}, {x1,x4}. Это возможные базисы заданного подпространства. Выбирайте любой из них и находите координаты оставшихся двух векторов в выбранном базисе. Для этого надо вспомнить определение "координат векотра в базисе".
Цитата
Что-то подобное делается тут: http://www.toehelp.ru/exampls/math/kuznecov/X.03.20.GIF
Но не знаю правильно ли это в данном случае.

Мне кажется, что для этого примера другое задание.
Stassy
Тогда базис беру {x1,x2}
Значит координаты x1,x2 остаются прежними?
и находим только x3,x4?
то есть:
x3=ax1+bx2
составляем систему(по правилам нахождения координат вектора):
-a+3b=3
4a-7b=-2
отсюда:
b=2, a=3
и x3=(3,-2,1,0)
Аналогично находим x4.
tig81
Цитата(Stassy @ 20.2.2009, 19:40) *

Тогда базис беру {x1,x2}
Значит координаты x1,x2 остаются прежними?

нет. Находите также координаты векторов х1, х2 в базисе х1, х2 smile.gif
Цитата
то есть:
x3=ax1+bx2
составляем систему(по правилам нахождения координат вектора):
-a+3b=3
4a-7b=-2
отсюда:
b=2, a=3

не поняла, как такое получили?
Цитата
Аналогично находим x4.

да
Stassy
x3=ax1+bx2
тогда
ax11+bx21=x31
ax12+bx22=x32,
где из начальных данных: x11=-1, x21=3, x12=4, x22=-7, x31=3, x32=-2

получается
-a+3b=3
4a-7b=-2

нет?
tig81
Цитата(Stassy @ 20.2.2009, 21:15) *

x3=ax1+bx2
тогда
ax11+bx21=x31
ax12+bx22=x32,
где из начальных данных: x11=-1, x21=3, x12=4, x22=-7, x31=3, x32=-2

но изначально координат-то 4?!
Система получится по-больше, но решение такое.
Stassy
Да, спасибо, с системой все стало ясно!
Непонятно только как найти координаты x1 и x2 в базисе {x1,x2}, так как
они образуют базис, значит они линейно-независимы.
tig81
Цитата(Stassy @ 21.2.2009, 13:26) *

Непонятно только как найти координаты x1 и x2 в базисе {x1,x2}, так как

А если представить их в таком виде: х1=1*х1+0*х2?!
Stassy
Цитата(tig81 @ 21.2.2009, 16:35) *

А если представить их в таком виде: х1=1*х1+0*х2?!

Получаются те же самые координаты?
то есть x1=x1, x2=x2
tig81
Цитата(Stassy @ 21.2.2009, 13:49) *

Получаются те же самые координаты?
то есть x1=x1, x2=x2

Почему. Если в базисе х1, х2, имеет место разложение х1=1*х1+0*х2, то какие координаты в этом базисе у вектора х1?
Stassy
Цитата(tig81 @ 21.2.2009, 16:55) *

Почему. Если в базисе х1, х2, имеет место разложение х1=1*х1+0*х2, то какие координаты в этом базисе у вектора х1?

Ааааа, то есть x1=(1,0) ; x2=(0,1)
и все векторы в новом базисе будут состоять из 2х координат, так как базис состоит из 2х векторов?
tig81
Получается, что yes.gif
Stassy
Ура, спасибо большое что распутали меня smile.gif
tig81
smile.gif
Это текстовая версия — только основной контент. Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, нажмите сюда.
Русская версия Invision Power Board © 2001-2024 Invision Power Services, Inc.