( ) 10 ( ) εποµ ένως. π π π π ή γενικότερα: π π. π π. π π. Άσκηση 1 (10 µον) Θεωρούµε το µιγαδικό αριθµό z= i.

Σχετικά έγγραφα
ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι (ΘΕ ΠΛΗ 12) ΕΡΓΑΣΙΑ 1 η Ηµεροµηνία Αποστολής στον Φοιτητή: 12 Οκτωβρίου 2007

Άσκηση 1. i) ============================================================== Α n ( 3 n 1 ) A ) 5 4. Α n 1 2 ( n n 2.

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι (ΘΕ ΠΛΗ 12) ΕΡΓΑΣΙΑ 1 η Ημερομηνία Αποστολής στον Φοιτητή: 17 Οκτωβρίου 2011

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι (ΘΕ ΠΛΗ 12)

Γραμμική Άλγεβρα Ι,

Κ. Ι. ΠΑΠΑΧΡΗΣΤΟΥ. Τοµέας Φυσικών Επιστηµών Σχολή Ναυτικών οκίµων ΟΡΙΖΟΥΣΕΣ. Ιδιότητες & Εφαρµογές

Κεφάλαιο 7 Βάσεις και ιάσταση

============================================================== Σχηµατίζουµε τον πίνακα µε στήλες τα διανύσµατα v1,v2,v3,u1,u2:

Γραµµικη Αλγεβρα Ι Επιλυση Επιλεγµενων Ασκησεων Φυλλαδιου 4

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Έντυπο Yποβολής Αξιολόγησης ΓΕ

Κεφάλαιο 4 ιανυσµατικοί Χώροι

Ευκλείδειοι Χώροι. Ορίζουµε ως R n, όπου n N, το σύνολο όλων διατεταµένων n -άδων πραγµατικών αριθµών ( x

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΠΕΡΙΤΤΟΙ) Λυσεις Ασκησεων - Φυλλαδιο 2

1. Για καθένα από τους ακόλουθους διανυσματικούς χώρους βρείτε μια βάση και τη διάσταση. 3. U x y z x y z x y. {(,, ) } a b. c d

,..., v n. W πεπερασμένα παραγόμενοι και dimv. Τα ακόλουθα είναι ισοδύναμα f είναι ισομορφιμός. f είναι 1-1. f είναι επί.

1.i) 1.ii) v 2. v 1 = (2) (1) + ( 2) ( 1) + (-2) (2) + (0) (-4) v 3. Βρίσκουµε πρώτα µία ορθογώνια βάση: u 1. . u 1 u. u 2

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι (ΘΕ ΠΛΗ 12) ΕΡΓΑΣΙΑ 1 η Ημερομηνία Αποστολής στον Φοιτητή: 20 Οκτωβρίου 2008

, ορίζουμε deta = ad bc. Πρόταση Ένας πίνακας Α είναι αντιστρέψιμος τότε και μόνο αν deta 0.

[A I 3 ] [I 3 A 1 ].

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ 9ο Σετ Ασκήσεων (Λύσεις) Διανυσματικοί Χώροι

{ } ΠΛΗ 12: ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι 2 η ΓΡΑΠΤΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. Απαντήσεις. 1. (15 µονάδες)

x 2 = b 1 2x 1 + 4x 2 + x 3 = b 2. x 1 + 2x 2 + x 3 = b 3

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΑΡΤΙΟΙ) Λυσεις Ασκησεων - Φυλλαδιο 2

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙKΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ Τελική Εξέταση 19/6/2018 Διδάσκων: Ι. Λυχναρόπουλος

1 Ασκήσεις. Άσκηση 1.1 Να επιλυθούν τα παρακάτω γραμμικά συστήματα.

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι ΕΡΓΑΣΙΑ 6 ΛΥΣΕΙΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΕΠΙΛΥΣΗ ΓΡΑΜΜΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. nn n n

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Γραµµικη Αλγεβρα Ι. Ακαδηµαϊκο Ετος Βοηθος Ασκησεων: Χ. Ψαρουδάκης

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΠΕΡΙΤΤΟΙ) Λυσεις Ασκησεων - Φυλλαδιο 3

4 k 2 = 2 ( 1+ 2 k 2. k 2 2 k= k 2. 1.ii) Αν σχηµατίσουµε τον πίνακα µε γραµµές τα δύο διανύσµατα έχουµε: Γ1 Γ1 ---> { }

ΠΛΗ 12- Σχέση ισοδυναμίας, γραμμικά συστήματα και απαλοιφή Gauss

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

ΛΥΣΕΙΣ 6 ης ΕΡΓΑΣΙΑΣ - ΠΛΗ 12,

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ ΣΤΗΝ «ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ» ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ : ΠΛΗ12 «ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι» Επαναληπτική Τελική Εξέταση 16 Ιουλίου 2003

ΘΕΩΡΙΑ ΠΙΝΑΚΩΝ. Ορισμός 1: Ένας πίνακας Α με m γραμμές και n στήλες,

Κεφάλαιο 4 Διανυσματικοί Χώροι

Γραμμική Άλγεβρα Ι Εξέταση Φεβρουαρίου. Επώνυμο. Όνομα. ΑΜ (13 ψηφία) Σύνολο

ιδασκοντες: x R y x y Q x y Q = x z Q = x z y z Q := x + Q Τετάρτη 10 Οκτωβρίου 2012

ΜΑΣ121: ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ I Εαρινό εξάμηνο , Διδάσκων: Γιώργος Γεωργίου ΕΝΔΙΑΜΕΣΗ ΕΞΕΤΑΣΗ, Διάρκεια: 2 ώρες 18 Νοεμβρίου, 2017

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ Τελική Εξέταση 8/6/2017 Διδάσκων: Ι. Λυχναρόπουλος

Περιεχόμενα. Πρόλογος 3

Γραµµικη Αλγεβρα Ι Επιλυση Επιλεγµενων Ασκησεων Φυλλαδιου 3

Κεφάλαιο 4 Διανυσματικοί Χώροι

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι (ΘΕ ΠΛΗ 12) ΕΡΓΑΣΙΑ 1 η Ηµεροµηνία Αποστολής στον Φοιτητή: 15 Οκτωβρίου 2006

( A = A = 3 5 A 2 + B 2.

Απόδειξη. Η ιδιότητα(vi) του ορισμού δεν ισχύει στην πράξη αυτή. Πράγματι, έχουμε. 1 (x, y, z) =(1 x, 1 y, 2 1 z) =(x, y, 2z)

Κεφάλαιο 5 Οι χώροι. Περιεχόµενα 5.1 Ο Χώρος. 5.3 Ο Χώρος C Βάσεις Το Σύνηθες Εσωτερικό Γινόµενο Ασκήσεις

1. a. Έστω b. Να βρεθούν οι ιδιοτιμές και τα ιδιοδιανύσματα του A Έστω A και ( x) [ x]

Γραµµικη Αλγεβρα Ι Επιλυση Επιλεγµενων Ασκησεων Φυλλαδιου 8

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

5 Γενική µορφή εξίσωσης ευθείας

Γ 3 2Γ. Από τον τελευταίο πίνακα προκύπτει το ισοδύναμο με το αρχικό σύστημα. 3x 2 2x 3 = 1 x 3 = 2

Ασκήσεις3 Διαγωνισιμότητα Βασικά σημεία Διαγωνίσιμοι πίνακες: o Ορισμός και παραδείγματα.

AX=B (S) A A X=A B I X=A B X=A B I X=A B X=A B X=A B X X

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Κεφάλαιο 6 Ιδιοτιµές και Ιδιοδιανύσµατα

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Άσκηση 1 (α) ============================================================== Έχουµε L = π, εποµένως η σειρά Fourier είναι: 1 2 a. cos. a n. b n.

Θέµατα και απαντήσεις 1 στα «Σύνολα και Αριθµοί» Εξεταστική Ιανουαρίου 2012 ιδάξας Χ. Κορνάρος.

Κεφάλαιο 5 Γραμμικοί Μετασχηματισμοί

Ασκήσεις2 8. ; Αληθεύει ότι το (1, 0, 1, 2) είναι ιδιοδιάνυσμα της f ; b. Να βρεθούν οι ιδιοτιμές και τα ιδιοδιανύσματα της γραμμικής απεικόνισης 3 3

ΠΛΗ ΛΥΣΕΙΣ ΕΡΓ_2 ΣΕΛ. 1/11

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ ΙΙ (ΠΕΡΙΤΤΟΙ) Ασκησεις - Φυλλαδιο 5

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΑΡΤΙΟΙ) Ασκησεις - Φυλλαδιο 1

ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Άσκηση 1. i) α) ============================================================== α > 0. Πρέπει κατ αρχήν να ορίζεται ο λογάριθµος, δηλ.

1 η Εργασία Ηµεροµηνία αποστολής: 19 Νοεµβρίου 2006

t t Αν κάποιος από αυτούς είναι αντιστρέψιμος, υπολογίστε τον αντίστροφό του. 2. Υπολογίστε την ορίζουσα του Δείξτε τα εξής.

(Καταληκτική ηµεροµηνία παραλαβής 16/11/2004) (Α) Ποιες είναι οι προϋποθέσεις ώστε να ισχύουν οι παρακάτω διανυσµατικές σχέσεις:

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ: ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΘΕ: ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΉ Ι (ΠΛΗ 12) ΛΥΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3

Παραδείγματα (1 ο σετ) Διανυσματικοί Χώροι

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΑΡΤΙΟΙ) Λυσεις Ασκησεων - Φυλλαδιο 4

Ασκήσεις3 Διαγωνίσιμες Γραμμικές Απεικονίσεις

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ. Συνοπτικές Ενδεικτικές Λύσεις

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ - Τµήµα Εφαρµοσµένων Μαθηµατικών

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ (Εξ. Ιουνίου - 02/07/08) ΕΠΙΛΕΓΜΕΝΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΣΤΑ ΓΕΝΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ

ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ

Κεφάλαιο 2 Πίνακες - Ορίζουσες

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ Τελική Εξέταση Ι. Λυχναρόπουλος

Παραδείγματα Διανυσματικοί Χώροι Ι. Λυχναρόπουλος

Γραµµική Αλγεβρα Ι. Ενότητα: Γραµµικές απεικονίσεις. Ευάγγελος Ράπτης. Τµήµα Μαθηµατικών

Αλγεβρικες οµες Ι Ασκησεις - Φυλλαδιο 2

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΠΕΡΙΤΤΟΙ) Λυσεις Ασκησεων - Φυλλαδιο 6

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΑΡΤΙΟΙ) Ασκησεις - Φυλλαδιο 6

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι (ΘΕ ΠΛΗ 12) ΕΡΓΑΣΙΑ 2 η Ημερομηνία Αποστολής στον Φοιτητή: 28 Νοεμβρίου 2011

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΑΡΤΙΟΙ) Προτεινοµενες Ασκησεις - Φυλλαδιο 1

1 η δεκάδα θεµάτων επανάληψης

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ -ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Λύσεις των Θεμάτων της Εξέτασης Ιανουαρίου 2010 στο μάθημα: «Γραμμική Άλγεβρα» (ΗΥ119)

Γραµµική Αλγεβρα Ι. Ενότητα: ιανυσµατικοί χώροι. Ευάγγελος Ράπτης. Τµήµα Μαθηµατικών

Transcript:

http://elern.mths.gr/, mths@mths.gr, Τηλ: 697905 Ενδεικτικές απαντήσεις ης Γραπτής Εργασίας ΠΛΗ 00-0: Άσκηση (0 µον) Θεωρούµε το µιγαδικό αριθµό z= i. α) (5 µον) Βρείτε την τριγωνοµετρική µορφή του z. 8 β) (5 µον) είξτε ότι z = και υπολογίστε την τιµή της παράστασης 79 + z+ z +... + z. (Βλ. Ε Υ, Κεφ, άσκηση9). α) Το µέτρο και το όρισµα του z είναι: z = + = + = = 4 4 Argz ( ) = tn = tn = εποµ ένως : π i iargz 4 π π π π z= z e = e = cos + isin = cos i sin 4 4 4 4 ή γενικότερα: π π i i + k 4 π 4 π π z= e = e = cos + kπ+ isin + kπ, k Z 4 4 β) π 4 π π i i + kπ 4 4 z= e = e, k Z 8 π π i kπ i kπ 8 8 + + 4 4 i + ( π (8 k ) π) z = e = e = e = cos + (8 ) + sin + (8 ) = ( π k π) i ( π k π) cos( π ) + i sin( π ) = cos( π ) + i0= 79 80 79 z + z + z+ z +... + z = = z z Όµως έχουµε ότι: ( ) 0 8 8 0 80 z = z = z = Συνεπώς: 80 79 z + z+ z +... + z = = = 0 z z Επίσης: z 0

http://elern.mths.gr/, mths@mths.gr, Τηλ: 697905 Ενδεικτικές απαντήσεις ης Γραπτής Εργασίας ΠΛΗ 00-0: Άσκηση (0 µον) Έστω R. Θεωρούµε το γραµµικό σύστηµα x+ y+ z+ w= x y+ z w= 4x+ y+ 3z+ w= 5. Χρησιµοποιήστε τη µέθοδο απαλοιφής του Guss για να βρείτε όλες τις τιµές του, τέτοιες ώστε το σύστηµα να έχει άπειρες λύσεις, µοναδική λύση ή καµιά λύση. Στην περίπτωση που το σύστηµα είναι συµβιβαστό, βρείτε την ανηγµένη κλιµακωτή µορφή του επαυξηµένου πίνακα του συστήµατος και τις λύσεις του συστήµατος. (Βλ. Ε Υ, Κεφ., σελ 5-6, και ΣΕΥ, Πίνακες, σελ 36-39). Γ >Γ Γ 0 3 3 3 3 4 4 3 5Γ >Γ Γ 0 3 3 Γ >Γ Γ Γ > Γ0 + 3 3 3 3Γ 3 >Γ 3+ 3Γ 0 3 3 0 0 + 3 3 3 0 + 3 3 3 0 0 0 0 3 Από την τελευταία γραµµή παρατηρούµε ότι: ) Το σύστηµα είναι αδύνατον όταν 3 ) Το σύστηµα είναι αόριστο όταν α=3. Σε αυτή την περίπτωση το σύστηµα είναι: 4 0 0 + 3 0 0 3 3 3 3 3 0 3+ = 0 3 3 3 3 3 0 0 0 0 3 3 0 0 0 0 0 δηλαδή ισοδύναµο µε τις εξισώσεις:

http://elern.mths.gr/, mths@mths.gr, Τηλ: 697905 Ενδεικτικές απαντήσεις ης Γραπτής Εργασίας ΠΛΗ 00-0: 4 4 x z x= z+ + = 3 3 3 3 y z w y z w + + = = 3 3 3 3 0= 0 z= z w= w Άσκηση 3 (5 µον) α) (5 µον) Χρησιµοποιώντας µαθηµατική επαγωγή, δείξτε ότι n n n 0 + + = n n 3 + + για κάθε θετικό ακέραιο n. (Για τη µαθηµατική επαγωγή, βλ. ΣΕΥ, Σύνολα Αριθµών, εδάφιο.8). 0 β) (0 µον) Βρείτε όλες τις τιµές του R, έτσι ώστε ο πίνακας A 0 = να είναι αντιστρέψιµος. Για τις τιµές αυτές, υπολογίστε τον άσκηση5). A. (Βλ. Ε Υ, Κεφ4, γ) (5 µον) Χρησιµοποιώντας στοιχειώδεις πράξεις γραµµών ή στηλών, υπολογίστε την ορίζουσα 5 7 9 9 3 5 det b c d, 7 9 3 όπου, b, c, d R. (Βλ. Ε Υ, Κεφ4, άσκηση). δ) (5 µον) Έστω A= ( ij ) M 4( R ). Υπολογίστε τα διαγώνια στοιχεία του πίνακα AA (δηλαδή τα στοιχεία του συνέχεια, δείξτε ότι αν AA = 0, τότε A= 0. AA στις θέσεις (,), (, ), (3,3), (4,4) ). Στη α) Ισχύει για n=0: 0 0 0 0 0 + + = = 0+ 0+ 3 0 έστω ότι ισχύει για n: 3

http://elern.mths.gr/, mths@mths.gr, Τηλ: 697905 Ενδεικτικές απαντήσεις ης Γραπτής Εργασίας ΠΛΗ 00-0: n n n 0 + + = n n 3 + + Θα αποδείξουµε ότι ισχύει για n+: n+ n n n 0 0 0 0 + + = = = n+ n+ 3 3 3 3 n n n+ n+ + + + = = ( n+ ) ( n+ ) + n+ n+ Εποµένως ισχύει για κάθε n N β) Υπολογίζουµε την ορίζουσα µε ανάπτυγµα ως προς την η γραµµή: 0 0 0 det 0 = () det ( ) det (0) det + = + = + = + (0 ) 0 O πίνακας αντιστρέφεται όταν η ορίζουσα δεν είναι µηδέν, δηλ. όταν και Τότε ο προσαρτηµένος πίνακας του Α είναι: 0 0 det det det 0 0 dja= det det det 0 0 det det det 0 0 (όπου Τ συµβολίζει τον ανάστροφο ενός πίνακα) dja= + = + Εφαρµόζουµε τον τύπο υπολογισµού αντιστρόφου: deta + A = dja= A = + 4

http://elern.mths.gr/, mths@mths.gr, Τηλ: 697905 Ενδεικτικές απαντήσεις ης Γραπτής Εργασίας ΠΛΗ 00-0: A + + + + = + + + + + + + γ) Αφαιρούµε από την 4 η γραµµή την η γραµµή: 5 7 9 9 3 5 det b c d 8 8 8 8 Κατόπιν από την η γραµµή την η γραµµή: 5 7 9 4 4 4 4 det = 0 b c d 8 8 8 8 Παρατηρούµε ότι η 4 η γραµµή είναι φορές η η γραµµή, άρα η ορίζουσα είναι µηδέν. δ) 3 4 3 4 3 4 3 4 A= A = 3 3 33 34 3 3 33 43 4 4 43 44 4 4 34 44 Σύµφωνα µε τον κανόνα πολλαπλασιασµού πινάκων το στοιχείο (,) του ΑΑ Τ θα είναι το γινόµενο: = + + + ( ) 3 4 3 4 3 4 5

http://elern.mths.gr/, mths@mths.gr, Τηλ: 697905 Ενδεικτικές απαντήσεις ης Γραπτής Εργασίας ΠΛΗ 00-0: Όµοια βρίσκουµε το στοιχείο (,): + + + 3 4 Το στοιχείο (3,3): + + + 3 3 33 34 και το στοιχείο (4,4): + + + 4 4 43 44 Αν λοιπόν AA = 0τότε το άθροισµα των τετραγώνων όλων των στοιχείων του Α θα είναι µηδέν και αυτό µπορεί να συµβεί µόνον όταν όλα τα στοιχεία είναι 0, δηλ. όταν Α=0. Άσκηση 4 (0 µον) α) (0 µον) Εξετάστε ποια από τα σύνολα {( x, y, x) x, y R }, {( x, y,3x+ 4 y) x, y R } 3 3 είναι υπόχωροι του R. Σε περίπτωση που κάποιο σύνολο είναι υπόχωρος του R, βρείτε µια βάση και τη διάστασή του. β) (0 µον) Εξετάστε ποια από τα σύνολα b { A M ( R) det( A) = }, A= M ( R ) + d = b+ 3c c d είναι υπόχωροι του M ( R ). Σε περίπτωση που κάποιο σύνολο είναι υπόχωρος του M ( R ), βρείτε µια βάση και τη διάστασή του. α) Θεωρούµε ένα στοιχείο του ου συνόλου: u= ( x, y, x) και παρατηρούµε ότι το στοιχείο λ u= ( λx λy λ x) ( λx λy λx),,,,, λ R δεν ανήκει στο ο σύνολο επειδή εν γένει λ x = λ x λ x, άρα αυτό δεν είναι υπόχωρος του R 3. Θεωρούµε δύο στοιχεία του ου συνόλου και έναν πραγµατικό αριθµό λ: u = ( x, y,3x + 4 y), u = ( x, y,3x+ 4 y), λ R Με απλές πράξεις βλέπουµε ότι: u + u = ( x + x,y + y,3x + 4y + 3x + 4 y ) = ( ) ( ) ( ) = ( x + x, y + y,3 x + x + 4 y + y ) 6

http://elern.mths.gr/, mths@mths.gr, Τηλ: 697905 Ενδεικτικές απαντήσεις ης Γραπτής Εργασίας ΠΛΗ 00-0: ( ) ( ) ( ) ( ) λ u = ( λx, λ y, λ 3x + 4 y ) = ( λx, λy,3 λ x + 4 λ y ) δηλαδή τα u +u, λu ανήκουν στο ο σύνολο. Επίσης το στοιχείο (0,0,0)=(0,*0,3*0+4*0) προφανώς ανήκει στο ο σύνολο, άρα αυτό είναι υπόχωρος του R 3. Βρίσκουµε µία βάση αυτού: x, y,3x+ 4 y = x,0,3x + 0, y, 4y = x,0, + y 0,, 4 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) εποµένως τα διανύσµατα (,0, ), ( 0,,4) παράγουν τον υπόχωρο. Επίσης είναι και γραµµικά ανεξάρτητα διότι ο πίνακας µε γραµµές αυτά τα δύο γράφεται: 0 0 Γ > Γ εποµένως ο βαθµός του είναι, άρα οι γραµµές 0 4 0 του είναι γραµµικά ανεξάρτητες, συνεπώς αποτελούν βάση του υπόχωρου. β) Γνωρίζουµε ότι για λ Rκαι A M ( R ) ισχύει: det( λ A) = λ det( A) λ det( A) άρα το στοιχείο λα δεν ανήκει στο ο σύνολο κι έτσι αυτό δεν είναι υπόχωρος του M ( R ) Θεωρούµε δύο στοιχεία του ου συνόλου και έναν πραγµατικό αριθµό λ: b A = M ( R) + d = b + 3c c d b A = M ( R) + d = b + 3c c d Με απλές πράξεις βλέπουµε ότι: + b + b A B A + A = = c c d d + + C D όπου ισχύει για τα A,B,C,D ότι: A+ D= + + d + d = + d + + d = ( ) ( ) ( b 3c ) ( b 3c ) ( b b ) 3( c c ) = + + + = + + + = = B+ 3D δηλ. ο πίνακας Α+Β ανήκει στο σύνολο. Επίσης έχουµε ότι: λ λb A B λ A = = λc λd C D όπου ισχύει για τα A,B,C,D ότι: A+ D= λ + λd = λ + d = ( ) ( b 3c ) ( b ) 3( c ) = λ + = λ + λ = = B+ 3D δηλ. ο πίνακας λα ανήκει στο σύνολο. Επίσης ο µηδενικός πίνακας x προφανώς ανήκει στο ο σύνολο, άρα αυτό είναι υπόχωρος του M ( R ). Θα βρούµε µία βάση αυτού. Έχουµε ότι: + d = b+ 3c = d+ b+ 3cάρα ένα τυχόν στοιχείο του υπόχωρου γράφεται: 7

http://elern.mths.gr/, mths@mths.gr, Τηλ: 697905 Ενδεικτικές απαντήσεις ης Γραπτής Εργασίας ΠΛΗ 00-0: b b+ 3c d b A= = = c d c d b b 3c 0 d 0 = + + = 0 0 c 0 0 d 3 0 0 = b + c + d 0 0 0 0 = ba + ca + da3 ηλ. οι 3 πίνακες Α,Α,Α3 παράγουν τον υπόχωρο. Εξετάζουµε εάν είναι και γραµµικά ανεξάρτητοι. Έχουµε: 0 0 x+ 3y z x 0 0 xa + ya + za3 = = 0 0 y z 0 0 x= 0 x 0 y 0 = = y= 0 z= 0 z= 0 x+ 3y z= 0 άρα είναι γραµµικά ανεξάρτητοι κι εποµένως αποτελούν µία βάση του υπόχωρου. Άσκηση 5 (0 µον) α) (0 µον) Αφού δικαιολογήσετε γιατί τα διανύσµατα (,,0,3),(0,3,, ),(0,0,,0),(0,0,0,) 4 αποτελούν µια βάση του R, παραστήστε το (,,3,4) ως γραµµικό συνδυασµό των διανυσµάτων αυτών. 4 β) (0 µον) Έστω Uο διανυσµατικός υπόχωρος του R που παράγεται από τα διανύσµατα (,,0,3), (-,5,,0), (5,,-5,9) και (0,3,-,). Βρείτε τη διάσταση και µια βάση Bτου U. (Βλ. Ε Υ, Κεφ7, άσκηση 6). α) Θεωρούµε τον πίνακα µε στήλες τα 4 αυτά διανύσµατα ενώ σαν 5 η στήλη τοποθετούµε το διάνυσµα (,,3,4). Θα κάνουµε αυτόν τον πίνακα ανηγµένο κλιµακωτό µε γραµµοπράξεις: 8

http://elern.mths.gr/, mths@mths.gr, Τηλ: 697905 Ενδεικτικές απαντήσεις ης Γραπτής Εργασίας ΠΛΗ 00-0: 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 3 0 0 0 Γ >Γ Γ 0 0 3Γ4 >Γ4 3Γ 0 0 3 3 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Γ 3 >Γ 3 +Γ 0 Γ > Γ 0 0 0 3 0 0 3 Γ 4 >Γ 4 Γ 0 0 0 3 0 0 0 0 0 Από τις 4 πρώτες στήλες του τελευταίου πίνακα παρατηρούµε ότι: ) οι 4 πρώτες στήλες του Α είναι γραµµικά ανεξάρτητες, δηλ. είναι βάση του R 4 ) το διάνυσµα (,,3,4) γράφεται ως γραµµικός συνδυασµός αυτών ως εξής: 0 0 0 3 0 0 = + 0 + 3 + 3 0 0 δεδοµένου ότι ήδη έχουµε λύσει το αντίστοιχο 4 3 0 γραµµικό σύστηµα για την εύρεση των συντελεστών! β) 0 3 5 0 Θεωρούµε τον πίνακα A= 5 5 9 µε γραµµές τα δοσµένα 0 3 διανύσµατα. Τότε ο υπόχωρός του που παράγεται από τα διανύσµατα που µας δόθηκαν είναι ο χώρος γραµµών του Α. Μετά από µερικούς στοιχειώδεις µετασχηµατισµούς γραµµών βρίσκουµε ότι: 9

http://elern.mths.gr/, mths@mths.gr, Τηλ: 697905 Ενδεικτικές απαντήσεις ης Γραπτής Εργασίας ΠΛΗ 00-0: 0 3 0 3 5 0 Γ >Γ + Γ 0 9 6 5 5 9Γ3 >Γ3 5Γ 0 9 5 6 0 3 0 3 5 0 3 0 9 3 Γ >Γ Γ 0 0 Γ > Γ 9 3 Γ3 >Γ 3+ 9Γ 9 3 9 0 9 5 6 Γ4 >Γ4 3Γ 0 0 4 0 0 3 4 0 0 0 3 5 0 9 3 4 4 3 0 Γ >Γ Γ 3 9 3 0 0 4 0 0 0 0 0 Ο χώρος γραµµών του τελευταίου πίνακα ταυτίζεται µε τον χώρο γραµµών του Α, εποµένως η διάσταση του U είναι 3 και µία βάση αυτού είναι οι 3 πρώτες γραµµές του Α: Β={ (,,0,3), (-,5,,0), (5,,-5,9)} Άσκηση 6 (5 µον) Εξετάστε ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασµένες. Αιτιολογήστε τις απαντήσεις σας παρέχοντας σε κάθε περίπτωση ένα αντιπαράδειγµα ή µια απόδειξη. α) (5 µον) Για κάθε A M ( R ), ισχύει det(5 A ) = 5det A. β) (5 µον) Για κάθε A, B M ( R ) τέτοια ώστε AB= 0, ισχύει BA= 0. γ) (5 µον) Έστω V ένας διανυσµατικός χώρος πάνω από το R. Τότε για κάθε u, v V που είναι γραµµικά ανεξάρτητα, ισχύει ότι τα στοιχεία u+ v, 3u v είναι γραµµικά ανεξάρτητα. α) Λάθος. Αντιπαράδειγµα: 0 0 A=, det( ) det 0 A = 0 = 5 0 5 0 5 A=, det(5 A) = det = 50 0= 5det A 0 0 0 0 β) Λάθος. Αντιπαράδειγµα: 0

http://elern.mths.gr/, mths@mths.gr, Τηλ: 697905 Ενδεικτικές απαντήσεις ης Γραπτής Εργασίας ΠΛΗ 00-0: 3 3 0 A=,, 0 0 B= 0 0 0 3 9 0 0 AB=, BA= 0 0 3 0 0 γ)σωστό. Απόδειξη. Έστω ότι υπάρχουν x,y Rέτσι ώστε: x u+ v + y 3u v = 0 x+ 3y u+ x y v= 0 ( ) ( ) ( ) ( ) u, vγραµµικάανεξάρτητα, άρα x+ 3y= 0 Γ >Γ Γ x y= 0 x+ 3y= 0 x= 0 7y= 0 y= 0 Συνεπώς από τον ορισµό τα u+ v, 3u v είναι γραµµικά ανεξάρτητα.