Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Алгебра, теория чисел
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
Блоги Сообщество Поиск Заказать работу  
 
Рейтинг 4.64/64: Рейтинг темы: голосов - 64, средняя оценка - 4.64
0 / 0 / 0
Регистрация: 12.05.2016
Сообщений: 238

Найти базис линейной оболочки векторов

20.03.2018, 20:18. Показов 13501. Ответов 16
Метки нет (Все метки)

Студворк — интернет-сервис помощи студентам
Есть матрица:
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\begin{pmatrix}3 & 0 & -6 & 3\\ 4 & 2 & 7 & 0\\ -5 & 3 & 9 & -11\\ 1 & 1 & 2 & 1\end{pmatrix}

Проверьте, если есть возможность...
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?L_n - это номер строки, над которой выполняется действие.


Решение:


https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\begin{pmatrix}3 & 0 & -6 & 3\\ 4 & 2 & 7 & 0\\ -5 & 3 & 9 & -11\\ 1 & 1 & 2 & 1\end{pmatrix} https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?L_1*1/3 https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\begin{pmatrix}1 & 0 & -2 & 1\\ 4 & 2 & 7 & 0\\ -5 & 3 & 9 & -11\\ 1 & 1 & 2 & 1\end{pmatrix} https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?L_1*(-4)+L_2 https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\begin{pmatrix}1 & 0 & -2 & 1\\ 0 & 2 & 15 & -4\\ -5 & 3 & 9 & -11\\ 1 & 1 & 2 & 1\end{pmatrix} https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?L_1*5+L_3 https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\begin{pmatrix}1 & 0 & -2 & 1\\ 0 & 2 & 15 & -4\\ 0 & 3 & -1 & -6\\ 1 & 1 & 2 & 1\end{pmatrix} https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?L_1-L_4 https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\begin{pmatrix}1 & 0 & -2 & 1\\ 0 & 2 & 15 & -4\\ 0 & 3 &-1 & -6\\ 0 & -1 & -4 & 0\end{pmatrix} https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?L_3-L_2 https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\begin{pmatrix}1 & 0 & -2 & 1\\ 0 & 1 & -16 & -2\\ 0 & 3 &-1 & -6\\ 0 & -1 & -4 & 0\end{pmatrix} https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?L_3-(L_4*(-3)) https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\begin{pmatrix}1 & 0 & -2 & 1\\ 0 & 1 & -16 & -2\\ 0 & 0 & 11 & -6\\ 0 & -1 & -4 & 0\end{pmatrix} https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?L_2+L_4 https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\begin{pmatrix}1 & 0 & -2 & 1\\ 0 & 1 & -16 & -2\\ 0 & 0 & 11 & -6\\ 0 & 0 & -20 & -2\end{pmatrix} https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?L_3*\frac{1}{11} https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\begin{pmatrix}1 & 0 & -2 & 1\\ 0 & 1 & -16 & -2\\ 0 & 0 & 1 & -\frac{6}{11}\\ 0 & 0 & -20 & -2\end{pmatrix} https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?L_4*(-\frac{1}{20}) https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\begin{pmatrix}1 & 0 & -2 & 1\\ 0 & 1 & -16 & -2\\ 0 & 0 & 1 & -\frac{6}{11}\\ 0 & 0 & 1 & \frac{1}{10}\end{pmatrix} https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?L_3-L_4 https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\begin{pmatrix}1 & 0 & -2 & 1\\ 0 & 1 & -16 & -2\\ 0 & 0 & 1 & -\frac{6}{11}\\ 0 & 0 & 1 & -\frac{71}{110}\end{pmatrix} https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?L_4*(-\frac{110}{71}) https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\begin{pmatrix}1 & 0 & -2 & 1\\ 0 & 1 & -16 & -2\\ 0 & 0 & 1 & -\frac{6}{11}\\ 0 & 0 & 0 & 1\end{pmatrix}
0
Programming
Эксперт
39485 / 9562 / 3019
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 41,671
Блог
20.03.2018, 20:18
Ответы с готовыми решениями:

Найти базис и размерность линейной оболочки векторов
Найти базис и размерность линейной оболочки векторов: http://www.floomby.ru/s2/7ehRzU Помогите с алгоритмом решения данной задачи

Найти базис и размерность линейной оболочки векторов
Найти базис и размерность линейной оболочки векторов a1=(5,2,-3,1), a2=(4,1,-2,3), a3=(1,1,-1,-2), a4=(3,4,-1,2). Не нужно решать за меня...

Найти базис и размерность линейной оболочки векторов.

16
0 / 0 / 0
Регистрация: 12.05.2016
Сообщений: 238
26.03.2018, 00:40  [ТС]
80 просмотров и никто))

в 7 скобке, в 3 строке у меня ошибка, вместо строки (0,0,11,-6), должна получиться строка (0,0,-13,-6). А дальше соответственно другое решение.
0
 Аватар для palva
4272 / 2966 / 691
Регистрация: 08.06.2007
Сообщений: 9,915
Записей в блоге: 4
26.03.2018, 01:09
Во-первых, вы не написали условие задачи и ответ. Векторов вы не привели, а написали непонятно откуда взявшуюся матрицу. Во-вторых, вы жульничали в решении. В конце первой строки вы написали, что от третьей строки отняли вторую, но сделали совсем не это. В-третьих, для проверки такой задачи есть онлайн калькуляторы, например, https://matrixcalc.org/

Конечно, ваш труд по набору решения я ценю. Не каждый это делает.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 12.05.2016
Сообщений: 238
26.03.2018, 01:19  [ТС]
Условие:
Найти размерность и какой-нибудь базис линейной оболочки https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?R^4: a_1=(3,4,-5,1), a_2=(0,2,3,1), a_3=(-6,7,9,2), a_4=(3,0,-11,1)

Эх...отправил это задание на проверку преподавателю...

Ответ я такой написал, что получилась размерность 4, так как получилось 4 ненулевых вектора, и базис тоже написал, как оказывается не верно посчитанный. Делал проверку на онлайн калькуляторе матриц, там мне вылезла ерунда какая-то "Недостаточно рациональных собственных чисел"
0
 Аватар для palva
4272 / 2966 / 691
Регистрация: 08.06.2007
Сообщений: 9,915
Записей в блоге: 4
26.03.2018, 02:27
В качестве базиса надо было взять исходные вектора. Как можно было иначе взять, если их должно быть 4.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 12.05.2016
Сообщений: 238
26.03.2018, 02:31  [ТС]
Не понимаю. В чем суть задачи? Я запутался. То есть мои вычисления не нужны?
0
 Аватар для palva
4272 / 2966 / 691
Регистрация: 08.06.2007
Сообщений: 9,915
Записей в блоге: 4
26.03.2018, 02:39
Вы правильно составили матрицу, расположив вектора по столбцам. После этого ее надо было преобразовать к ступенчатому виду элементарными преобразованиями строк. Это вы сделали. Потом берутся те столбцы, в которых ступеньки (исходные столбцы) и объявляются базовыми. У вас ступеньки в каждом столбце, значит все исходные вектора базовые. Ступенька это ненулевой элемент слева от которого в той же строке нет ненулевых элементов.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 12.05.2016
Сообщений: 238
26.03.2018, 03:04  [ТС]
Я пересчитал, начиная с той матрицы, где допустил ошибку:

https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\begin{pmatrix}1 &0  &-2  &1 \\ 0 &1  &-16  &-10 \\ 0 & 3 & -1 & -6\\ 0 & -1 & -4 & 0\end{pmatrix}L3-L4*(-3)\begin{pmatrix}1 &0  &-2  &1 \\ 0 &1  &-16  &-10 \\ 0 & 0 & -13 & -6\\ 0 & -1 & -4 & 0\end{pmatrix}L2+L4\begin{pmatrix}1 &0  &-2  &1 \\ 0 &1  &-16  &-10 \\ 0 & 0 & -13 & -6\\ 0 & 0 & -20 & -10\end{pmatrix}L3*(-1/13)\begin{pmatrix}1 &0  &-2  &1 \\ 0 &1  &-16  &-10 \\ 0 & 0 & 1 & 6/13\\ 0 & 0 & -20 & -10\end{pmatrix}<br />
L4*(-1/20)\begin{pmatrix}1 &0  &-2  &1 \\ 0 &1  &-16  &-10 \\ 0 & 0 & 1 & 6/13\\ 0 & 0 & 1 & 1/2\end{pmatrix}L3-L4\begin{pmatrix}1 &0  &-2  &1 \\ 0 &1  &-16  &-10 \\ 0 & 0 & 1 & 6/13\\ 0 & 0 & 0 & -1/26\end{pmatrix}L4*(-26)\begin{pmatrix}1 &0  &-2  &1 \\ 0 &1  &-16  &-10 \\ 0 & 0 & 1 & 6/13\\ 0 & 0 & 0 & 1\end{pmatrix}

Буду благодарен за проверку на правильность. А в ответе можно было написать, что базис линейной оболочки те вектора, что даны в условии?
0
 Аватар для palva
4272 / 2966 / 691
Регистрация: 08.06.2007
Сообщений: 9,915
Записей в блоге: 4
26.03.2018, 03:17
В предпоследней матрице 1/26, а не -1/26
Цитата Сообщение от Mazytta56 Посмотреть сообщение
А в ответе можно было написать, что базис линейной оболочки те вектора, что даны в условии?
Да, можно было перечислить, для порядка.
1
0 / 0 / 0
Регистрация: 12.05.2016
Сообщений: 238
26.03.2018, 03:26  [ТС]
Спасибо, а почему 1/26, там 6/13 минус 1/2, общий знаменатель 26, а в числителях (6*2)-(1*13)=12-13=-1, всё-таки -1/26, так как я из 3 строки вычитаю 4.
0
 Аватар для palva
4272 / 2966 / 691
Регистрация: 08.06.2007
Сообщений: 9,915
Записей в блоге: 4
26.03.2018, 10:33
А, ну понял, что вы делаете. Опять то же разночтение. Элементарные преобразования формализованы. Одно элементарное преобразование это из 4-й строки отнять третью, третья строка должна остаться без изменений, а результат на месте 4-й, т. е. той строки от которой отнимают. Вы же фактически делаете два элементарных, от четвертой отнимаете третью (модифицируется четвертая) и умножаете четвертую на минус 1. Это допустимо, но такое преобразование не принято называть элементарным, это последовательность из двух элементарных. То же самое было в #1 в конце первой строки преобразований, где у вас написано https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?L_3-L_2. То что вы сделали вызвало у меня непонимание и у любого проверяющего вызовет, хотя это и допустимо.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 12.05.2016
Сообщений: 238
26.03.2018, 11:53  [ТС]
Для решения данной задачи, матрицу надо привести к ступенчатому виду, не к диагональному, правильно же?
0
 Аватар для palva
4272 / 2966 / 691
Регистрация: 08.06.2007
Сообщений: 9,915
Записей в блоге: 4
26.03.2018, 12:57
Правильно.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 12.05.2016
Сообщений: 238
26.03.2018, 13:24  [ТС]
Мммм, а я получается привёл к диагональному виду, так как по диагонали у меня единички. Так? Это правильное решение получается или нет? Нужно мне пересчитать, чтобы матрица была ступенчатой, то есть по диагонали были любые числа.
0
 Аватар для palva
4272 / 2966 / 691
Регистрация: 08.06.2007
Сообщений: 9,915
Записей в блоге: 4
26.03.2018, 13:42
Нет. Диагональный это когда выше единичек тоже сделаны нули. Единички вы делали для другой цели, чтобы получать нули ниже единичек. Единички ничем не хуже других чисел, но специально их делать не обязательно (как на последнем шаге).

Добавлено через 6 минут
На самом деле это называется не диагональный, а приведенный ступенчатый, не знаю как пишут в русских учебниках (reduced row echelon form). Вот здесь картинки https://en.wikipedia.org/wiki/Row_echelon_form Если число столбцов больше числа строк, то диагонального вида заведомо не получится. Будут базисные столбцы, где ровно одна единица и будут небазисные где несколько ненулевых (это коэффициенты, с которыми данные столбцы выражаются через базисные).
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 12.05.2016
Сообщений: 238
26.03.2018, 14:31  [ТС]
palva, Перед решение данной задачи, посетил 3-5 сайтов, соответственно каша в голове.
И все-таки меня волнует вопрос с базисными векторами.
Я получил матрицу https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\begin{pmatrix}1 & 0 & -2 & 1\\ 0 & 1 & -16 & -2\\ 0 & 0 & 1 & -\frac{6}{11} \\0 & 0 & 0 & 1\end{pmatrix}

Размерность нашли, а вот какой-нибудь базис... я решил, что столбцы полученной матрицы и есть этот базис. Я прав?
Вы мне вчера сказали, что векторы из условия можно записать как базисные. А вот мой вариант подходит? То есть базисные векторы:
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?a_1=(1,0,0,0)
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?a_2=(0,1,0,0)
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?a_3=(-2,-16,1,0)
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?a_4=(1,-2,-\frac{1}{16},1)
0
 Аватар для palva
4272 / 2966 / 691
Регистрация: 08.06.2007
Сообщений: 9,915
Записей в блоге: 4
26.03.2018, 14:52
Правильно. Но это исключительный случай, когда линейная оболочка совпадает со всем пространством. Тогда любые 4 линейно независимые векторы будут базисными.

Но вот другой пример. Вектора https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?(1,1) и https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?(2,2). Их линейная оболочка это вектора параллельные прямой https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?y=x. Базис будет состоять из одного вектора, например https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?(1,1) или https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?(-5,-5) -- всё равно. Теперь приводим к матрицу к ступенчатому виду
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\begin{pmatrix}<br />
1&2\\<br />
1&2<br />
\end{pmatrix}\quad\to\quad\begin{pmatrix}<br />
1&2\\<br />
0&0<br />
\end{pmatrix}<br />
Базисный первый столбец. Но вектор, который стоит в первом столбце в ступенчатом виде https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?(1,0) не базисный, он направлен вдоль оси https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?Ox
То есть ваш алгоритм неправильный, но в данном случае он привел к верному ответу.
Цитата Сообщение от Mazytta56 Посмотреть сообщение
посетил 3-5 сайтов, соответственно каша в голове
Жизненный совет. Нужно читать учебник, желательно один и желательно тот, который посоветовал преподаватель. А уже по его тексту задавать вопросы на форуме, чтобы разобраться.
1
Надоела реклама? Зарегистрируйтесь и она исчезнет полностью.
inter-admin
Эксперт
29715 / 6470 / 2152
Регистрация: 06.03.2009
Сообщений: 28,500
Блог
26.03.2018, 14:52
Помогаю со студенческими работами здесь

Найти ортогональный базис линейной оболочки системы векторов
В общем осталось одно задание и не знаю как его решать:( Найти ортогональный базис линейной оболочки системы векторов...

Найти размерность и какой-нибудь базис линейной оболочки векторов
a1=(3,4,-5,1), a2=(0,2,3,1), a3=(-6,7,9,2), a4=(3,0,-11,1). смог привести к такому ступенчатому виду: \begin{pmatrix}1 &amp; 0...

Размерность и базис линейной оболочки векторов
День добрый! У меня возникла небольшая путаница. Вот есть два задания: 1. Найти базис и ранг системы векторов 2. Найти размерность и...

Размерность и базис линейной оболочки системы векторов
Привет всем. Есть 4 вектора (2,8,4,3) (1,-3,-4,1) (1,11,8,2) (3,19,12,5) Составил матрицу и получил ранк 2, но вроде как там...

Найти размерность и базис линейной оболочки
Дана система матриц: A_1=\begin{Vmatrix}6 &amp;8 &amp;9 \\ 0 &amp;1 &amp;6 \end{Vmatrix} A_2=\begin{Vmatrix}2 &amp;1 &amp;1 \\ 3 &amp;0 &amp;1 \end{Vmatrix} ...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
17
Ответ Создать тему
Новые блоги и статьи
Access
VikBal 11.12.2025
Помогите пожалуйста !! Как объединить 2 одинаковые БД Access с разными данными.
Новый ноутбук
volvo 07.12.2025
Всем привет. По скидке в "черную пятницу" взял себе новый ноутбук Lenovo ThinkBook 16 G7 на Амазоне: Ryzen 5 7533HS 64 Gb DDR5 1Tb NVMe 16" Full HD Display Win11 Pro
Музыка, написанная Искусственным Интеллектом
volvo 04.12.2025
Всем привет. Некоторое время назад меня заинтересовало, что уже умеет ИИ в плане написания музыки для песен, и, собственно, исполнения этих самых песен. Стихов у нас много, уже вышли 4 книги, еще 3. . .
От async/await к виртуальным потокам в Python
IndentationError 23.11.2025
Армин Ронахер поставил под сомнение async/ await. Создатель Flask заявляет: цветные функции - провал, виртуальные потоки - решение. Не threading-динозавры, а новое поколение лёгких потоков. Откат?. . .
Поиск "дружественных имён" СОМ портов
Argus19 22.11.2025
Поиск "дружественных имён" СОМ портов На странице: https:/ / norseev. ru/ 2018/ 01/ 04/ comportlist_windows/ нашёл схожую тему. Там приведён код на С++, который показывает только имена СОМ портов, типа,. . .
Сколько Государство потратило денег на меня, обеспечивая инсулином.
Programma_Boinc 20.11.2025
Сколько Государство потратило денег на меня, обеспечивая инсулином. Вот решила сделать интересный приблизительный подсчет, сколько государство потратило на меня денег на покупку инсулинов. . . .
Ломающие изменения в C#.NStar Alpha
Etyuhibosecyu 20.11.2025
Уже можно не только тестировать, но и пользоваться C#. NStar - писать оконные приложения, содержащие надписи, кнопки, текстовые поля и даже изображения, например, моя игра "Три в ряд" написана на этом. . .
Мысли в слух
kumehtar 18.11.2025
Кстати, совсем недавно имел разговор на тему медитаций с людьми. И обнаружил, что они вообще не понимают что такое медитация и зачем она нужна. Самые базовые вещи. Для них это - когда просто люди. . .
Создание Single Page Application на фреймах
krapotkin 16.11.2025
Статья исключительно для начинающих. Подходы оригинальностью не блещут. В век Веб все очень привыкли к дизайну Single-Page-Application . Быстренько разберем подход "на фреймах". Мы делаем одну. . .
Фото: Daniel Greenwood
kumehtar 13.11.2025
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin
Copyright ©2000 - 2025, CyberForum.ru