Γραμμική Αλγεβρα ΙΙ Διάλεξη 7 Βάσεις Διάσταση Χρήστος Κουρουνιώτης Πανεπισ τήμιο Κρήτης 7/3/2014 Χ.Κουρουνιώτης (Παν.Κρήτης) Διάλεξη 7 7/3/ / 1

Σχετικά έγγραφα
n = dim N (A) + dim R(A). dim V = dim ker L + dim im L.

a 11 a 1n b 1 a m1 a mn b n

Μία απεικόνιση από ένα διανυσματικό χώρο V στον εαυτό του, L : V V την ονομάζουμε γραμμικό τελεστή στο V (ή ενδομορφισμό του V ). Ορισμός. L : V V γρα

X = {(x 1, x 2 ) x 1 + 2x 2 = 0}.

Βάση και Διάσταση Διανυσματικού Χώρου

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ (ΗΥ-119)

A = c d. [a b] = [a 0] + [0 b].

2 Πεπερασμένα ευθέα αθροίσματα και προβολές σε χώρους με νόρμα. με νόρμα, με τις ακόλουθες νόρμες οι οποίες ορίζονται μέσω των νορμών των X και Y.

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ ΙΙ (ΠΕΡΙΤΤΟΙ) Προτεινοµενες Ασκησεις - Φυλλαδιο 5

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ

2.0 ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΟΙ ΧΩΡΟΙ ΚΑΙ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

2 Πεπερασμένα ευθέα αθροίσματα και προβολές σε χώρους με νόρμα. με νόρμα, με τις ακόλουθες νόρμες οι οποίες ορίζονται μέσω των νορμών των X και Y.

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΑΡΤΙΟΙ) Ασκησεις - Φυλλαδιο 6

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΠΕΡΙΤΤΟΙ) Λυσεις Ασκησεων - Φυλλαδιο 6

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ ΙΙ (ΑΡΤΙΟΙ) Προτεινοµενες Ασκησεις - Φυλλαδιο 6

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ ΙΙ (ΠΕΡΙΤΤΟΙ) Προτεινοµενες Ασκησεις - Φυλλαδιο 6

(a + b) + c = a + (b + c), (ab)c = a(bc) a + b = b + a, ab = ba. a(b + c) = ab + ac

cos ϑ sin ϑ sin ϑ cos ϑ

( AB) + ( BC) = ( AC).

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ (ΗΥ-119)

{(x, y) R 2 : f (x, y) = 0}

Γραμμική Αλγεβρα ΙΙ Διάλεξη 1 Εισαγωγή Χρήστος Κουρουνιώτης Πανεπισ τήμιο Κρήτης 19/2/2014 Χ.Κουρουνιώτης (Παν.Κρήτης) Διάλεξη 1 19/2/ / 13

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ. ΕΝΟΤΗΤΑ: Διανυσματικοί Χώροι (3) ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Βλάμος Παναγιώτης ΙΟΝΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

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

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ ΙΙ (ΠΕΡΙΤΤΟΙ) Ασκησεις - Φυλλαδιο 1

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ ΙΙ (ΑΡΤΙΟΙ) Ασκησεις - Φυλλαδιο 5

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ ΙΙ (ΠΕΡΙΤΤΟΙ) Ασκησεις - Φυλλαδιο 5

C 11 = σ(1)=1. a 2 σ(2) a n σ(n) det P σ.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ - Τµήµα Εφαρµοσµένων Μαθηµατικών

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ ΙΙ (ΠΕΡΙΤΤΟΙ) Ασκησεις - Φυλλαδιο 6

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: ΓΡΑΜΜΙΚΕΣ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΕΙΣ

Γραμμική Άλγεβρα Ενότητα 2: Διανυσματικοί χώροι

n. Έστω αποτελείται από όλους τους πίνακες που αντιμετατίθενται με ένα συγκεκριμένο μη μηδενικό nxn πίνακα Τ:

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΠΕΡΙΤΤΟΙ) Ασκησεις - Φυλλαδιο 4

ΣΧΟΛΗ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ-ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2004 Θέμα 1 ο. 4

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ ΙΙ (ΑΡΤΙΟΙ) Προτεινοµενες Ασκησεις - Φυλλαδιο 1

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: Πρότυπα. x y x z για κάθε x, y, R με την ιδιότητα 1R. x για κάθε x R, iii) υπάρχει στοιχείο 1 R. ii) ( x y) z x ( y z)

Διδάσκων: Καθηγητής Νικόλαος Μαρμαρίδης, Καθηγητής Ιωάννης Μπεληγιάννης

ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΟΙ ΧΩΡΟΙ. Διανυσματικός χώρος

Διδάσκων: Καθηγητής Νικόλαος Μαρμαρίδης, Καθηγητής Ιωάννης Μπεληγιάννης

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

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ ΙΙ (ΑΡΤΙΟΙ) Ασκησεις - Φυλλαδιο 1

Γραµµική Αλγεβρα. Ενότητα 3 : ιανυσµατικοί Χώροι και Υπόχωροι. Ευστράτιος Γαλλόπουλος Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ. ΕΝΟΤΗΤΑ: Διανυσματικοί Χώροι (1) ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Βλάμος Παναγιώτης ΙΟΝΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Διδάσκων: Καθηγητής Νικόλαος Μαρμαρίδης, Καθηγητής Ιωάννης Μπεληγιάννης

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

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΑΡΤΙΟΙ) Ασκησεις - Φυλλαδιο 4

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

Κεφάλαιο 7 Βάσεις και ιάσταση

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΠΕΡΙΤΤΟΙ) Ασκησεις - Φυλλαδιο 7

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ ΙΙ (ΠΕΡΙΤΤΟΙ) Ασκησεις - Φυλλαδιο 5

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΛΓΕΒΡΑ ΠΙΝΑΚΩΝ. (ii) Αν ο Β m+1, με m N, αντιστρέφεται, τότε και ο Β αντιστρέφεται

Εκπαιδευτικός Οµιλος ΒΙΤΑΛΗ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. Γραμμικοί Κώδικες. 2.1 Η έννοια του Γραμμικού κώδικα

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ ΙΙ (ΠΕΡΙΤΤΟΙ) Ασκησεις - Φυλλαδιο 1

7 Μάθημα Πορεία μελέτης Ακόμη μία Άσκηση Μάθημα Πορεία μελέτης....

Διδάσκων: Καθηγητής Νικόλαος Μαρμαρίδης, Καθηγητής Ιωάννης Μπεληγιάννης

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

ΜΕΜ251 Αριθμητική Ανάλυση

Παραδείγματα (2) Διανυσματικοί Χώροι

Παράρτηµα Β. Στοιχεία Θεωρίας Τελεστών και Συναρτησιακής Ανάλυσης [ ) ( )

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Συνθήκες Αλυσίδων

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΕ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΣΤΗ ΒΙΟΙΑΤΡΙΚΗ

7 Μάθημα Πορεία μελέτης Άσκηση Πορεία μελέτης

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΑΡΤΙΟΙ) Προτεινοµενες Ασκησεις - Φυλλαδιο 4

4 Ασθενείς τοπολογίες σε χώρους με νόρμα. 4.1 θεωρήματα Mazur, Alaoglou, Goldstine.

7 Μάθημα Πορεία μελέτης Ακόμη μία Άσκηση

Ασκήσεις3 Διαγωνίσιμες Γραμμικές Απεικονίσεις

Γραµµική Αλγεβρα. Ενότητα 3 : ιανυσµατικοί Χώροι και Υπόχωροι. Ευστράτιος Γαλλόπουλος Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

Παραδείγματα Διανυσματικοί Χώροι Ι. Λυχναρόπουλος

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

1 Χώροι πηλίκα { } x = y x y Y. Με τις πράξεις της πρόσθεσης και του βαθμωτού πολλαπλασιασμού που ορίζονται με τον

Ασκήσεις6 Διαγωνοποίηση Ερμιτιανών Πινάκων

x 2 = x x 2 2. x 2 = u 2 + x 2 3 Χρησιµοποιώντας το συµβολισµό του ανάστροφου, αυτό γράφεται x 2 = x T x. = x T x.

Φυσική Β Γυμνασίου Κεφάλαιο 3 Δυνάμεις

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΑΡΤΙΟΙ) Ασκησεις - Φυλλαδιο 7

Παραδείγματα (2 ο σετ) Διανυσματικοί Χώροι Επιμέλεια: Ι. Λυχναρόπουλος

Κεφάλαιο 4 Διανυσματικοί Χώροι

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΠΕΡΙΤΤΟΙ) Προτεινοµενες Ασκησεις - Φυλλαδιο 4

Κεφάλαιο 4 Διανυσματικοί Χώροι

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ ΙΙ (ΑΡΤΙΟΙ) Ασκησεις - Φυλλαδιο 4

Τίτλος Μαθήματος: Γραμμική Άλγεβρα Ι. Ενότητα: Βαθµίδα Πίνακα. Διδάσκων: Καθηγητής Νικόλαος Μαρμαρίδης. Τμήμα: Μαθηματικών

Διδάσκων: Καθηγητής Νικόλαος Μαρμαρίδης, Καθηγητής Ιωάννης Μπεληγιάννης

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ Τελική Εξέταση Ι. Λυχναρόπουλος

Τι είναι βαθμωτό μέγεθος? Ένα μέγεθος που περιγράφεται μόνο με έναν αριθμό (π.χ. πίεση)

B X Y : T X Y = U i V i : U i T X, V i T Y. (x, y) (U 1 V 1 ) (U 2 V 2 ) = (U 1 U 2 ) (V 1 V 2 ) B X Y. ((0, 2) (1, 3)) ((1, 3) (1, 2)) B X B Y

a n = 3 n a n+1 = 3 a n, a 0 = 1

π B = B και άρα η π είναι ανοικτή απεικόνιση.


Διδάσκων: Καθηγητής Νικόλαος Μαρμαρίδης, Καθηγητής Ιωάννης Μπεληγιάννης

Τίτλος Μαθήματος: Γραμμική Άλγεβρα Ι. Ενότητα: Γραµµική Ανεξαρτησία, Βάσεις και ιάσταση. Διδάσκων: Καθηγητής Νικόλαος Μαρμαρίδης. Τμήμα: Μαθηματικών

Ασκήσεις6 Το σύνηθες εσωτερικό γινόμενο στο

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Ημιαπλοί Δακτύλιοι

1 ιαδικασία διαγωνιοποίησης

Γραµµικη Αλγεβρα Ι Επιλυση Επιλεγµενων Ασκησεων Φυλλαδιου 7

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

ι3.4 Παραδείγματα T ) έχει την ιδιότητα Heine-Borel, αν κάθε κλειστό και φραγμένο υποσύνολό του είναι συμπαγές.

4.2 Αυτοπάθεια και ασθενής συμπάγεια * * X, x X, είναι επί του. X. Σημειώνουμε ότι υπάρχουν παραδείγματα μη

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

Transcript:

Γραμμική Άλγεβρα ΙΙ Διάλεξη 7 Διάσταση Χρήστος Κουρουνιώτης Πανεπιστήμιο Κρήτης 7/3/2014 Χ.Κουρουνιώτης (Παν.Κρήτης) Διάλεξη 7 7/3/2014 1 / 1

Εάν ένα υποσύνολο S του διανυσματικού χώρου V παράγει το V, τότε κάθε στοιχείο του V εκφράζεται ως γραμμικός συνδυασμός των στοιχείων του S. Εάν επί πλέον το σύνολο S είναι γραμμικά ανεξάρτητο, τότε αυτός ο γραμμικός συνδυασμός είναι μοναδικός για κάθε στοιχείο του V. Γι αυτό το λόγο ένα γραμμικά ανεξάρτητο σύνολο που παράγει ένα χώρο V έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Χ.Κουρουνιώτης (Παν.Κρήτης) Διάλεξη 7 7/3/2014 2 / 1

(2) Ορισμός. Ενα υποσύνολο B του διανυσματικού χώρου V λέγεται βάση του V εάν το B είναι γραμμικά ανεξάρτητο και παράγει το διανυσματικό χώρο V. Μία βάση ενός διανυσματικού χώρου V χαρακτηρίζεται ως ένα μέγιστο γραμμικά ανεξάρτητο υποσύνολο του V, και επίσης ως ένα ελάχιστο παράγον σύνολο του V. Χ.Κουρουνιώτης (Παν.Κρήτης) Διάλεξη 7 7/3/2014 3 / 1

(3) Πρόταση Θεωρούμε το διανυσματικό χώρο V, και ένα σύνολο {v 1,... v n } V. Τότε τα ακόλουθα είναι ισοδύναμα. 1 {v 1,..., v n } είναι βάση του V, δηλαδή είναι γραμμικά ανεξάρτητο παράγον σύνολο του V. 2 Κάθε διάνυσμα w V εκφράζεται με μοναδικό τρόπο ως γραμμικός συνδυασμός των v 1,..., v n. 3 {v 1,..., v n } είναι γραμμικά ανεξάρτητο, αλλά για κάθε w V \ {v 1,..., v n }, το σύνολο {v 1,..., v n } {w} είναι γραμμικά εξαρτημένο. 4 {v 1,..., v n } είναι παράγον σύνολο V, ενώ για κάθε i = 1,..., n, το σύνολο {v 1,..., v n } \ {v i } δεν παράγει το V. Χ.Κουρουνιώτης (Παν.Κρήτης) Διάλεξη 7 7/3/2014 4 / 1

Θεώρημα Αντικατάστασης Το επόμενο αποτέλεσμα λέει οτι ένα γραμμικά ανεξάρτητο σύνολο δεν μπορεί να έχει περισσότερα στοιχεία από ένα σύνολο που παράγει το χώρο, μπορούμε να αντικαταστήσουμε κάποια από τα στοιχεία του παράγοντος συνόλου με τα στοιχεία του γραμμικά ανεξάρτητου συνόλου ώστε να έχουμε ένα νέο παράγον σύνολο που περιέχει το γραμμικά ανεξάρτητο σύνολο. Χ.Κουρουνιώτης (Παν.Κρήτης) Διάλεξη 7 7/3/2014 5 / 1

Θεώρημα Αντικατάστασης (2) Θεώρημα (Θεώρημα Αντικατάστασης) Εάν το πεπερασμένο σύνολο {v 1,..., v n } παράγει το γραμμικό χώρο V, και {w 1,..., w k } είναι γραμμικά ανεξάρτητο υποσύνολο του V, τότε 1 k n και 2 υπάρχουν n k στοιχεία v ij, για j = 1,..., n k τέτοια ώστε παράγουν το V. {w 1,..., w k, v i1,, v in k } Χ.Κουρουνιώτης (Παν.Κρήτης) Διάλεξη 7 7/3/2014 6 / 1

Ιδιότητες βάσεων Πόρισμα Ενα γραμμικά ανεξάρτητο σύνολο σε ένα διανυσματικό χώρο δεν μπορεί να έχει περισσότερα στοιχεία από ένα σύνολο που παράγει το χώρο. Πόρισμα Εάν B και B είναι βάσεις ενός πεπερασμένα παραγόμενου διανυσματικού χώρου, τότε B και B έχουν τον ίδιο αριθμό στοιχείων. Χ.Κουρουνιώτης (Παν.Κρήτης) Διάλεξη 7 7/3/2014 7 / 1

Ιδιότητες βάσεων (2) Πρόταση Εάν ο διανυσματικός χώρος V παράγεται από το πεπερασμένο σύνολο S, και F είναι γραμμικά ανεξάρτητο υποσύνολο του S, τότε υπάρχει μία βάση B του V τέτοια ώστε Θεώρημα F B S. Κάθε διανυσματικός χώρος V περιέχει μία βάση. Ειδικότερα, κάθε γραμμικά ανεξάρτητο σύνολο του V μπορεί να επεκταθεί σε μία βάση του χώρου V, και κάθε σύνολο που παράγει το διανυσματικό χώρο V περιέχει μία βάση του V. Χ.Κουρουνιώτης (Παν.Κρήτης) Διάλεξη 7 7/3/2014 8 / 1

Διάσταση Διάσταση Ορισμός. Εστω διανυσματικός χώρος V. Η διάσταση του V συμβολίζεται dim V και ορίζεται ως εξής: dim V = 0 εάν V = {0} n εάν υπάρχει βάση του V με n στοιχεία εάν για κάθε m N, υπάρχει γραμμικά ανεξάρτητο υποσύνολο του V με m στοιχεία Λέμε οτι ο διανυσματικός χώρος V έχει πεπερασμένη διάσταση εάν dim V N 0, ενώ ονομάζουμε απειροδιάστατο ένα χώρο για τον οποίο dim V =. Χ.Κουρουνιώτης (Παν.Κρήτης) Διάλεξη 7 7/3/2014 9 / 1

Διάσταση Διάσταση (2) Θεώρημα Εστω διανυσματικός χώρος V διάστασης n, και S υποσύνολο του V με n στοιχεία. Τότε τα ακόλουθα είναι ισοδύναμα: 1 S είναι γραμμικά ανεξάρτητο στο V. 2 S παράγει το διανυσματικό χώρο V. 3 S είναι βάση του V. Χ.Κουρουνιώτης (Παν.Κρήτης) Διάλεξη 7 7/3/2014 10 / 1

Διάσταση Διάσταση (3) Πρόταση Εστω διανυσματικός χώρος V διάστασης n, και {v 1,..., v n } βάση του V. Εάν {w 1,..., w k } είναι γραμμικά ανεξάρτητο υποσύνολο του V, τότε υπάρχουν n k στοιχεία v ij, για j = 1,..., n k, τέτοια ώστε είναι βάση του V. {w 1,..., w k, v i1,..., v in k } Χ.Κουρουνιώτης (Παν.Κρήτης) Διάλεξη 7 7/3/2014 11 / 1

Διάσταση Διάσταση (4) Πρόταση Κάθε γραμμικός υπόχωρος X ένος διανυσματικού χώρου V πεπερασμένης διάστασης έχει πεπερασμένη διάσταση και Εάν dim X = dim V, τότε X = V. dim X dim V. Χ.Κουρουνιώτης (Παν.Κρήτης) Διάλεξη 7 7/3/2014 12 / 1

Διάσταση Διάσταση (5) Πρόταση Θεωρούμε διανυσματικό χώρο V πεπερασμένης διάστασης, και γραμμικούς υπόχωρους X και Y. Τότε ισχύει η σχέση dim(x + Y ) = dim X + dim Y dim(x Y ). Πόρισμα Το άθροισμα των γραμμικών υπόχωρων X + Y είναι ευθύ εάν και μόνον εάν dim X + Y = dim X + dim Y. Χ.Κουρουνιώτης (Παν.Κρήτης) Διάλεξη 7 7/3/2014 13 / 1

Διάσταση Συμπληρωματικός υπόχωρος Πρόταση Εστω διανυσματικός χώρος V πεπερασμένης διάστασης. Εάν X είναι υπόχωρος του V, υπάρχει υπόχωρος Y του V, τέτοιος ώστε V = X Y. Οταν X και Y είναι υπόχωροι του V, και V = X Y, λέμε οτι ο Y είναι συμπληρωματικός υπόχωρος του X στον V. Χ.Κουρουνιώτης (Παν.Κρήτης) Διάλεξη 7 7/3/2014 14 / 1