Тема . Линал и алгебра.

.08 Линейные пространства и подпространства. Линейная зависимость и независимость. Базис. Ранги.

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела линал и алгебра.
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#36112

Проверить, что данная система векторов {−→x1,−→x2,−→x3} является базисом в ℝ3   и выразить через неё вектор −→
x  : −→             −→             −→             −→
x1 = (5,− 2,0),x2 = (0,− 3,4),x3 = (− 6,0,1),x = (25,− 22,16).

Показать ответ и решение

Поскольку наша система состоит из трёх векторов, а векторы эти из ℝ3   , а мы уже знаем, что      3
dim ℝ  =  3  , то чтобы доказать, что эта система векторов является базисом, достаточно проверить её линейную независимость.

Тот факт, что {−→x ,−→x  ,−→x  }
   1  2  3 - линейно независима в ℝ3   экивалентен тому факту, что у системы

(|
||{ 5λ1 + 0λ2 − 6λ3 = 0
  − 2λ − 3λ  + 0λ  = 0
|||     1    2     3
( 0λ1 + 4λ2 + 1λ3 = 0

единственное решение - тривиальное, то есть когда λ1 = λ2 = λ3 = 0.

Будем решать эту систему методом Гаусса. Тогда в конце у нас получится матрица:

(             )
  1  0  − 65  0
||        4    ||
( 0  1   5   0)
  0  0   1   0

Из этой матрицы сразу видно, что единственное решение у нас - это когда λ1 = λ2 = λ3 = 0.  Тем самым, система {−→x1,−→x2,−→x3} - линейно независима ℝ3   .

Далее, чтобы найти координаты −→x  в базисе {−→x1,−→x2,−→x3},  нужно найти такие α1,α2, α3,  что −→       −→     −→      −→
 x = α1 x1 + α2x2 + α3x3.  Это попросту означает решить систему:

(
|||{ 5α1 + 0α2 − 6α3 = 25

|| − 2α1 − 3α2 + 0α3 = − 22
|( 0α1 + 4α2 + α3 = 16

Решением этой системы будет являться такие αi  : α1 = 5,α2 = 4,  α3 = 0.  Следовательно, −→x =  5−→x + 4−→x .
       1    2

Ответ:

−→x = 5−→x1 + 4−→x2.

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!