FAV-ZCU/KMA LAA/Okruhy/5. Báze a dimenze prostoru, souřadnice prvku v dané bázi.md

1.8 KiB

Báze

Je-li generující množina prostoru V lineárně nezávislá, jedná se také o bázi prostoru V.

  • zápis: \text{báze }A = \{\vec{v_{1}}, \vec{v_{2}}\}

Bázi z generující množiny zjistím tím, že vektory GM zapíšu do sloupců matice a provedu GJEM, čímž zjistím, jestli se nedá některý z vektorů vyjádřit jako LK jiného vektoru (tedy vyjde jako parametr).

Dimenze V

Počet prvků báze V se nazývá dimenze V a značí se dim(V).

Dimenzi vypočítám zjištěním báze, kde počet prvků báze je roven dimenzi V.

Souřadnice v bázi

Jednoznačně určené koeficienty c_{1}, c_{2}, \dots, c_{n} \in \mathbb{R} LK v = c_{1}\vec{b_{1}}, c_{2}\vec{b_{2}}, \dots, c_{n}\vec{b_{n}} se nazývají souřadnice prvku v v bází B.

  • značí se \widehat{v_{B}} = [c_{1}, c_{2}, \dots, c_{n}]^T

Pořadí prvků v bázi je důležité! Při změně pořadí se změní i pořadí souřadnic:

B_{1} = \{ \vec{b_{1}}, \vec{b_{2}}, \vec{b_{3}} \} \qquad \vec{x}_{B_{1}} = [1, 2, 3]
B_{2} = \{ \vec{b_{2}}, \vec{b_{1}}, \vec{b_{3}} \} \qquad \vec{x}_{B_{2}} = [2, 1, 3]

Souřadnice součtu dvou prvků V jsou součtem souřadnic těchto prvků.

\widehat{(\vec{v_{1}} + \vec{v_{2}})}_{B} = \widehat{\vec{v_{1}}_{B}} + \widehat{\vec{v_{2}}_{B}}
\widehat{(\lambda \cdot\vec{v_{2}})}_{B} = \lambda \cdot \widehat{\vec{v_{2}}_{B}}

Určení souřadnic vektoru v bázi

  1. Bázové prvky zapíšeme do levé strany matice do sloupců.
  2. Vektor zapíšeme do pravé strany matice.
  3. Pomocí GJEM převedeme levou stranu matice do tvaru jednotkové matice.
  4. Na pravé straně máme souřadnice v zadané bázi.

Lineární obal

  • všechny lineární kombinace zadaných vektorů
  • \langle\vec{u}; \vec{v}\rangle = \{ \lambda_{1} \cdot \vec{u} + \lambda_{2} \cdot \vec{v} \}