. "וו סכום וחיתוך של מ , מימד , בסיס . תתי מרחבים : חלק ב תרגיל 6. מהווה תת
Transcription
. "וו סכום וחיתוך של מ , מימד , בסיס . תתי מרחבים : חלק ב תרגיל 6. מהווה תת
תרגיל .6חלק ב :תתי מרחבים .בסיס ,מימד ,סכום וחיתוך של מ"וו. )1 א) הראו כי קבוצת המטריצות הסימטריות במרחב ) M 22 ( Rמהווה תת מרחב וקטורי מעל הממשיים וקבעו את המימד שלה .הכלילו למטריצות בגודל .n ב) קבעו האם קבוצת המטריצות שאינן הפיכות במרחב ) M 22 ( Rמהווה תת מרחב וקטורי. ג) יהי Vמרחב הפולינומים ממעלה לכל היותר חמש מעל שדה המרוכבים. מצאו בסיס ל Vכמרחב וקטורי מעל הממשיים .מה מימדו של ?V תהא Wתת הקבוצה של Vהמורכבת מפולינומים המקיימים ) .p(x)=xp'(x)-2p''(xהראו כי Wתת מרחב של Vוקבעו עבורו בסיס. )2הראו אלגוריתם המוצא בסיס עבור תת המרחב ) Span(Sבמרחב וקטורי .Vכאן Sקבוצה כלשהיא ב .Vהוכיחו את נכונות האלגוריתם. רמז :קבעו בסיס ב Vוייצגו את איברי Sבאמצעות וקטורי הבסיס .B )3הראו כי אם Uו Wתתי מרחבים של מרחב Vואם איחודם מהווה תת מרחב הרי Uמוכל ב Wאו ש Wמוכל ב .Uהאם ההפך נכון ? ) 4נתבונן בתתי מרחבים של ) : M 22 ( R a b 1 2 2 1 1 1 U { | a b c d 0},V Span( , , ) c d 2 1 1 2 0 0 א) מצא בסיס והמימד של U V , Uושל U V ב) השלימו בסיס של U Vלבסיס של . U V ) 5תהי W ax3 bx2 cx d a b c d 0מרחב ווקטורי. תהי ) U (k ) Span(kx3 x 2 x, x3 kx 2 x, x3 x 2 kxמרחב ווקטורי. עבור אילו ערכים של פרמטר kמתקיים א) ]. W U (k ) C3[ x ב) }. W U (k ) {0 )6ידוע כי הווקטורים a1 ,..., anבת"ל .עבור כל n 3בדקו האם הווקטורים ) (a1 a2 ), (a2 a3 )..., (an1 an ), (an a1בת"ל. )7הבסיס של מ"ו Uהוא ) . BU (u1 , u2הבסיס של מ"ו Vהוא ) . BV (v1 , v2 , v3 ידוע כי }. U V {0 א) הוכיחו כי u1 , v3בת"ל. ב) הוכיחו כי הבסיס של מ"ו U Vהוא BU BV . BU V ) 8יהיו Uו W -תת-מרחבים של ) . M 22 (Qידוע כי: 2 2 1 0 3 4 0 2 הם איברים של . U , , ו - 1 0 6 0 4 2 2 1 3 1 2 0 1 3 1 0 הם איברים של . W ו - , , 0 1 3 6 2 2 1 0 ו U -אינו מוכל ב W -ו W -אינו מוכל ב. U - מצאו בסיסם ומימדים עבור U W , Uו . U W -מהו המימד של ? W ) 9יהיו W1 , Uו W2 -תת-מרחבים של מרחב ווקטורי נפרש סופית . Vהוכיחו או הפריכו: א) אם ) dim(W1 ) dim(W2 ) dim(Vאז }. W1 W2 {0 ב) אם ) dim(W1 W2 ) 1 dim(W1 W2אז W1 W2וגם ( W1 W2או ) W2 W1 ג) אם U W1 U W2אז . W1 W2 ד) אם U W1 U W2אז ) . dim(W1 ) dim(W2 ) 10בשאלה זו אנו עוסקים במרחב הפולינומים } , C4 [ x] { f ( x) a4 x 4 ... a1 x a0 | a4 ,..., a0 Cובתתי המרחב שלו: } U { f ( x) C4 [ x] | f (i) 0, f (i) 0ו. V { f ( x) C4 [ x] | f (1) 0, f (1) 0}- א) מצאו בסיס של מרחב ווקטורי Vכך ש . U V C 4 [ x] -האם מרחב ווקטורי Vכך ש U V C 4 [ x] -יחיד? נמקו את התשובה. ב) האם קיים בסיס Bשל ] C4 [ xמורכב מפולינומים ) f ( xשמקיימים תנאי f (i) 0או . f (i) 0אם כן מצאו בסיס כזה אם לא נמקו. ג) מצאו בסיס של מרחב ווקטורי Uשמכיל פולינום . x4 2 x2 1 )11מה המימדים האפשריים של חיתוך המרחבים Uו Wאם מימד כ"א מהם הוא חמש ושניהם תתי מרחבים של מרחב שמונה מימדי ? הראו כי כל אפשרות שאתם טוענים שאפשרית אכן מתממשת בדוגמא.