Lineaire deelruimte bepalen

Moderators: dirkwb, Xilvo

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Lineaire deelruimte bepalen

Hier komt ie ;) .

Kies a1, a2, a3 en b1, b2, b3 vast in de reële getallen. Definieer dan
\(A = \{(x_1, x_2, x_3) \in \rr^3 | \sum_{i = 1}^{3} a_i x_i = 0, \sum_{i = 1}^{3} b_i x_i = 0\}.\)
Bewijs dat dit een deelruimte is of geef een tegenvb.

Als deze lukt, zal ik eens een ietwat uitdagendere geven :P .
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 614

Re: Lineaire deelruimte bepalen

Drieske schreef:Hier komt ie :P .

Kies a1, a2, a3 en b1, b2, b3 vast in de reële getallen. Definieer dan
\(A = \{(x_1, x_2, x_3) \in \rr^3 | \sum_{i = 1}^{3} a_i x_i = 0, \sum_{i = 1}^{3} b_i x_i = 0\}.\)
Bewijs dat dit een deelruimte is.
Ok.

Buiten het feit dat ik deze notatievorm nog nooit heb gezien in het boek of een college, weet ik wel wat het inhoudt.

Dus:

a1x1+a2x2+a3x3=0

en ook:

b1x1+b2x2+b3x3=0

Wat mijn gevoel zegt is dat dit een stelsel is wat niet altijd oplosbaar is.

Want je kiest a1, a2, a3 (en b) reeele getallen..

Tegenvb.:

Kies a1, a2, a3 respectievelijk 1,0,1 --> x1 + x3=0

Kies b1, b2, b3 respectievelijk 2,0,1 --> 2x1 + x3=0

neem x1=0, en neem x3=x3 ;) 0. en stel x2=-x2

Dus geen lineaire deelruimte..

Maar met een bewijs (som, scalaire vermenigvuldiging) denk ik niet dat ik deze begrijp.

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Lineaire deelruimte bepalen

Je past het begrip verkeerd toe hier. Om te beginnen kun je bij de b's geen andere x kiezen dan bij de a's. Het gaat immers over hetzelfde punt. Snap je dat? Bijgevolg is je tegenstrijdigheid er feitelijk geen.

Daarnaast zoek je het verkeerd. Jij wilt mij tonen dat je voor een specifieke keuze van x tot een tegenstrijdigheid komt. Dat is inderdaad zo. Maar dat verandert niets aan het al dan niet lineaire deelruimtte zijn. Je moet immers niet bewijzen dat je deelruimte alles is ofzo. Je moet enkel nagaan: als x erin zit, en y ook, zit dan x+y er ook in? Zie je dit verschil?
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 614

Re: Lineaire deelruimte bepalen

Drieske schreef:Je past het begrip verkeerd toe hier. Om te beginnen kun je bij de b's geen andere x kiezen dan bij de a's. Het gaat immers over hetzelfde punt. Snap je dat? Bijgevolg is je tegenstrijdigheid er feitelijk geen.

Daarnaast zoek je het verkeerd. Jij wilt mij tonen dat je voor een specifieke keuze van x tot een tegenstrijdigheid komt. Dat is inderdaad zo. Maar dat verandert niets aan het al dan niet lineaire deelruimtte zijn. Je moet immers niet bewijzen dat je deelruimte alles is ofzo. Je moet enkel nagaan: als x erin zit, en y ook, zit dan x+y er ook in? Zie je dit verschil?
Ja, eigenlijk verwachtte ik het wel een beetje al... had er nog over nagedacht en achteraf is het natuurlijk logisch dat de x'en hetzelfde moeten worden gekozen.

Mag ik hierbij gebruiken dat a1x1.....=f(x) en b1x1......=g(x)?

Want ik weet niet goed wat ik voor f en g moet kiezen anders...

Dus zodat (f+g)(x)=f(x)+g(x)=a1x1 + a2x2 + a3x3+ b1x1+ b2x2+ b3x3=0

De eerste 3 termen zijn 0, en de laatste 3 ook.

(Lf)(x)=L*f(x)=L*a1x1+L*a2x2+L* a3x3

L*f(x)= L*(a1x1+a2x2+a3x3)

Dus ook L*f(x)=0

Dus een lineaire deelruimte?

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Lineaire deelruimte bepalen

Ja, eigenlijk verwachtte ik het wel een beetje al... had er nog over nagedacht en achteraf is het natuurlijk logisch dat de x'en hetzelfde moeten worden gekozen.
Het is dan toch al goed dat je dit nadien zelf in zag ;) .
Want ik weet niet goed wat ik voor f en g moet kiezen anders...
Bij het bewijzen dat iets een lineaire deelruimte is, moet je niet per se functies kiezen. Neen, je kiest gewoon elementen uit je deelruimte. Dat dit bij jou blijkbaar vaak functies zijn, is meer toeval dan iets anders. Wees je er dus steeds goed van bewust dat er meer (deel)ruimtes zijn dan ruimtes over functies.

Hier moet je dus zo beginnen: Kies
\((x_1, x_2, x_3), (y_1, y_2, y_3) \in A\)
. Dit betekent dat
\(\sum_{i = 1}^{3} a_i x_i = 0, \sum_{i = 1}^{3} b_i x_i = 0, \sum_{i = 1}^{3} a_i y_i = 0, \sum_{i = 1}^{3} b_i y_i = 0\)
.

Kun je nu verder?
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 614

Re: Lineaire deelruimte bepalen

Drieske schreef:Het is dan toch al goed dat je dit nadien zelf in zag ;) .

Bij het bewijzen dat iets een lineaire deelruimte is, moet je niet per se functies kiezen. Neen, je kiest gewoon elementen uit je deelruimte. Dat dit bij jou blijkbaar vaak functies zijn, is meer toeval dan iets anders. Wees je er dus steeds goed van bewust dat er meer (deel)ruimtes zijn dan ruimtes over functies.

Hier moet je dus zo beginnen: Kies
\((x_1, x_2, x_3), (y_1, y_2, y_3) \in A\)
. Dit betekent dat
\(\sum_{i = 1}^{3} a_i x_i = 0, \sum_{i = 1}^{3} b_i x_i = 0, \sum_{i = 1}^{3} a_i y_i = 0, \sum_{i = 1}^{3} b_i y_i = 0\)
.

Kun je nu verder?
Nou.... niet echt eigenlijk....

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Lineaire deelruimte bepalen

Wat je in jouw situaties zou doen, is f en g nemen. Vervolgens zou je hiervoor aantonen (of proberen) dat f+g in uw deelruimte zit. Ipv f en g kies ik hier
\((x_1, x_2, x_3), (y_1, y_2, y_3) \in A\)
. Dit zijn dus eigenlijk f en g hè. Wat is dus f+g. En wat moet je aantonen.

Het stramien is steeds hetzelfde hoor btw: je kiest twee elementen van de vorm voor '|' die voldoen aan hetgeen achter '|'. Vervolgens bewijs je dat de som ook voldoet aan hetgeen achter '|'. Snap je?
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 614

Re: Lineaire deelruimte bepalen

Drieske schreef:Wat je in jouw situaties zou doen, is f en g nemen. Vervolgens zou je hiervoor aantonen (of proberen) dat f+g in uw deelruimte zit. Ipv f en g kies ik hier
\((x_1, x_2, x_3), (y_1, y_2, y_3) \in A\)
. Dit zijn dus eigenlijk f en g hè. Wat is dus f+g. En wat moet je aantonen.

Het stramien is steeds hetzelfde hoor btw: je kiest twee elementen van de vorm voor '|' die voldoen aan hetgeen achter '|'. Vervolgens bewijs je dat de som ook voldoet aan hetgeen achter '|'. Snap je?
Dus (f+g)(x)=
\((x_1+y_1,x_2+y_2,x_3+y_3)\)
?

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Lineaire deelruimte bepalen

Waarom het vraagteken? Twijfel je? En snapte je mijn uitleg?
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 614

Re: Lineaire deelruimte bepalen

Waarom het vraagteken? Twijfel je? En snapte je mijn uitleg?
Ik twijfelde enigzins, omdat ik gewend ben functies te moeten gebruiken, dus 100% zeker wist ik het dan ook niet.

Goed.
\((x_1+y_1,x_2+y_2,x_3+y_3)\)
is dus gelijk aan (f+g)(x).
\((x_1+y_1+x_2+y_2+x_3+y_3)\)
moet 0 zijn.

dan kun je je x'en en y'en weer bij elkaar rapen om vervolgens op te merken dat de optelling in orde is.

L*
\((x_1,x_2,x_3)\)
= L*
\((x_1)\)
+ L*
\((x_2)\)
+ L*
\((x_3)\)
= L*
\((x_1+x_2+x_3)\)
en
\((x_1+x_2+x_3)=0\)
Dus een lineaire deelruimte.

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Lineaire deelruimte bepalen

Bijna juist. Je lijkt me vrij veel moeite te hebben met het juist kiezen van zo'n zaken. Dat je nu geen f en g kiest, zou er écht niet toe mogen doen: het principe is exact hetzelfde en dat zou dus moeten volstaan om het juist te kunnen oplossen, als je de zaak goed begrijpt.

Je hebt in het algemeen iets van deze vorm:
\(V = \{\mu \in A | \mu \mbox{ voldoet aan een zekere voorwaarde}\}.\)
Vervolgens neem je twee zaken uit V,
\(\mu_1, \mu_2 \in V\)
, en dus voldoen deze aan "de voorwaarde". Vervolgens wil je nagaan of
\(\mu_1 + \mu_2 \in V\)
, of dus of dit nieuw element ook aan "de voorwaarde" voldoet.

Kun je nu dat eerste voorbeeld correct maken (de som was al okee). Want volgens mij bedoel je het juist, maar noteer je slecht.

Ander vb:
\(V = \{\begin{pmatrix}a & b \\ c & d\end{pmatrix} \in \rr^{2 \times 2} | ad - bc > 0\},\)
waarbij
\(\rr^{2 \times 2}\)
staat voor de reële 2-maal-2-matrices. Kun je nu op een juiste manier 2 elementen (algemene) hieruit kiezen en kijken of hun som ook in V zit?
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 614

Re: Lineaire deelruimte bepalen

Kun je nu dat eerste voorbeeld correct maken (de som was al okee). Want volgens mij bedoel je het juist, maar noteer je slecht.


Kies
\(\mu_1,\mu_2 \in V\)
Dan geldt:

(f+g)(x)=
\((x_1+y_1,x_2+y_2,x_3+y_3)\)
=0

Als je alle x'en en y'en optelt, moet er dus 0 uitkomen, dus:
\((x_1+y_1+x_2+y_2+x_3+y_3)=0\)
\((x_1+x_2+x_3+y_1+y_2+y_3)=0\)
en je weet:
\(x_1+x_2+x_3=0\)
en ook:
\(y_1+y_2+y_3=0\)
Dus
\(\mu_1+\mu_2 \in V\)


En matrices hebben we nog niet besproken dus die houd je even tegoed van me ;)

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Lineaire deelruimte bepalen

Aha okee, iets wat je nog niet kent, blijven we van weg ;) . En het klopt. Maar kan je het ook zonder die f en g er telkens bij te halen?

En als je nog een vb wilt...
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 614

Re: Lineaire deelruimte bepalen

Drieske schreef:Aha okee, iets wat je nog niet kent, blijven we van weg ;) . En het klopt. Maar kan je het ook zonder die f en g er telkens bij te halen?

En als je nog een vb wilt...
Die f en g zijn de enige vastigheid die ik zie in dit onderwerp :P dus als het even niet hoeft zou ik liever die f en g wel gebruiken...

En als je nog een voorbeeldje hebt graag :P

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Lineaire deelruimte bepalen

Maar tegelijk zorgen ze er ook wel voor dat je je te sterk beperkt tot functies ;) .

Ben je bekend met het inproduct?
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Reageer