Poprawność sprawdzania czy coś jest podprzestrzenią.

Przestrzenie wektorowe, bazy, liniowa niezależność, macierze.... Formy kwadratowe, twierdzenia o klasyfikacji...
donmaciej
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 33
Rejestracja: 25 kwie 2010, o 13:58
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 2 razy

Poprawność sprawdzania czy coś jest podprzestrzenią.

Post autor: donmaciej »

Chciałbym się dowiedzieć czy dobrze stosuję definicję podprzestrzeni. Mamy takie zadanie: Sprawdzić czy zbiór W wszystkich macierzy diagonalnych stopnia 3, jest podprzestrzenią przestrzeni wszystkich macierzy kwadratowych stopnia 3.

Rozwiązanie:

1. Należy sprawdzić czy suma dwóch macierzy diagonalnych st. 3 jest także macierzą diag. st. 3.

\(\displaystyle{ \left[\begin{array}{ccc}a&0&0\\0&b&0\\0&0&c\end{array}\right]}\) + \(\displaystyle{ \left[\begin{array}{ccc}d&0&0\\0&e&0\\0&0&f\end{array}\right]}\) = \(\displaystyle{ \left[\begin{array}{ccc}a+d&0&0\\0&b+e&0\\0&0&c+f\end{array}\right]}\)

oraz

2. Czy macierzy diag. st. 3 pomnożona przez skalar dalej jest taką samą macierzą.

\(\displaystyle{ \alpha \left[\begin{array}{ccc}a&0&0\\0&b&0\\0&0&c\end{array}\right]}\) = \(\displaystyle{ \left[\begin{array}{ccc} \alpha a&0&0\\0& \alpha b&0\\0&0& \alpha c\end{array}\right]}\)

Wszystko się zgadza, więc zbiór ten jest podprzestrzenią.
gblablabla
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 420
Rejestracja: 6 lis 2010, o 20:10
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Clausthal-Zellerfeld
Podziękował: 65 razy
Pomógł: 25 razy

Poprawność sprawdzania czy coś jest podprzestrzenią.

Post autor: gblablabla »

Tak, wystarczy jeszcze dopisać, że otrzymane macierze należą do macierzy diagonalnych stopnia 3., więc należą do określonego zbioru, co dowodzi, że jest on podprzestrzenią.
donmaciej
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 33
Rejestracja: 25 kwie 2010, o 13:58
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 2 razy

Poprawność sprawdzania czy coś jest podprzestrzenią.

Post autor: donmaciej »

A masz może pomysł jak sprawdzić czy poniższy zbiór jest podprzestrzenią \(\displaystyle{ R^{3}}\) ?

\(\displaystyle{ D = \left\{{(x, y, z) : x^{2}+y^{2}+z^{2} \le 1 \right\}}\)

mój standardowy sposób czyli wyznacznie jednej ze wspolrzednych, podstawienie i sprawdzenie czy suma dwoch dowolnych wektorow z D spelnia warunek bedzie tutaj ciezki do zrealizowania
gblablabla
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 420
Rejestracja: 6 lis 2010, o 20:10
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Clausthal-Zellerfeld
Podziękował: 65 razy
Pomógł: 25 razy

Poprawność sprawdzania czy coś jest podprzestrzenią.

Post autor: gblablabla »

Ten zbiór podprzestrzenią oczywiście nie jest.
Ustalasz dowolny wektor należący do tej podprzestrzeni (kwantyfikator ogólny - dowolny), \(\displaystyle{ u = (x_{1}, y_{1}, z_{1})}\) oraz dowolny skalar \(\displaystyle{ \alpha \in \mathbb{R}}\).

Pomyśl czy dla każdego \(\displaystyle{ \alpha}\) po wyłączeniu przed nawias:

\(\displaystyle{ \alpha ^{2} \left( x_{1}^{2}+y_{1}^{2}+z_{1}^{2}\right) \le 1}\)?

Należy posłużyć się konkretnym kontrprzykładem.

Twój sposób jest dobry do udowadniania, że zbiór jest podprzestrzenią, a jak nie chce zadziałać, to spróbuj podać kontrprzykład, posługując się jednym z warunków na podprzestrzeń.
ODPOWIEDZ