Lineair en inverteerbaar

Moderators: dirkwb, Xilvo

Berichten: 32

Lineair en inverteerbaar

Beste mensen van het wetenschapforum,

Ik ben nu bezig met een oefententamen voor het vak Lineaire analyse. De vraag is:

stel F: V --> W is een lineaire afbeelding van vectorruimte V naar vectorruimte W. Neem F aan dat het inverteerbaar is, dus F^1: W --> V is met de eigenschap FF^-1 en F^-1F = I. Toon aan de F^-1 lineair is

Nu heb ik als antwoord:

F*F^-1 en F^-1*F geven de I aan. Dat betekent dat F symmetrisch is en dat het inverteerbaar is.

Dit zijn de eigenschappen van zelf-geadjugeerd. Met dit betekent dat F^-1 lineair is.

Mijn vraag is:

Is dit goed? Zo nee, zit ik in de goede richting?

mvg,

Piet

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Lineair en inverteerbaar

F*F^-1 en F^-1*F geven de I aan. Dat betekent dat F symmetrisch is en dat het inverteerbaar is.
Dus elke inverteerbare matrix is symmetrisch :) ? Dat is iets te kort door de bocht.

Grijp naar je definitie: wat is een lineaire afbeelding?
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Berichten: 32

Re: Lineair en inverteerbaar

een lineaire afbeelding is toch een mapping van de ene ruimte naar de andere en deze is in dit geval inverteerbaar.

Is het dan zo als F lineair is dat de geïnverteerde ook lineair is?

Maar als F*F^1 en F^-1*F gelijk is aan de identiteit dan is F toch symmetrisch?

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Lineair en inverteerbaar

piet klaassen schreef:een lineaire afbeelding is toch een mapping van de ene ruimte naar de andere en deze is in dit geval inverteerbaar.

Is het dan zo als F lineair is dat de geïnverteerde ook lineair is?
Niet echt. Een lineaire afbeelding f, is een afbeelding zodat f(v + w) = f(v) + f(w) met v en w in de vectorruimte waaruit je vertrekt. Klik.
Maar als F*F^1 en F^-1*F gelijk is aan de identiteit dan is F toch symmetrisch?
Hoe kom je daarbij? Dan zouden dus enkel symmetrische matrices inverteerbaar zijn? Bijv:
\(\begin{pmatrix}1 & 5 \\ 1 & 1\end{pmatrix}\)
is toch inverteerbaar?
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Lineair en inverteerbaar

een lineaire afbeelding is toch een mapping van de ene ruimte naar de andere en deze is in dit geval inverteerbaar.
Maar niet elke 'mapping' (afbeelding) is toch lineair?! Wat je hier moet tonen is: als F een inverteerbare lineaire afbeelding is, dan is de inverse afbeelding ook linear. Wat is de definitie van een lineaire afbeelding?
Niet echt. Een lineaire afbeelding f, is een afbeelding zodat f(v + w) = f(v) + f(w) met v en w in de vectorruimte waaruit je vertrekt. Klik.
én waarbij f(kv) = k.f(v) met v element van de vectorruimte en k een scalair.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 4.246

Re: Lineair en inverteerbaar

Zoiets?

Stel
\(u,v \in V \)
dan


\( F^{-1} (u+v) =F*I*(u+v)=F^{-1}*F^{-1}*F(u+v) = F^{-1}*F^{-1}*(F(u)+F(v)) = F^{-1} (u) + F^{-1} (v) \)
Quitters never win and winners never quit.

Berichten: 32

Re: Lineair en inverteerbaar

Okay dankjewel!

Ik heb hem opgelost.

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Lineair en inverteerbaar

Ja, maar begrijp je het ook? Want je hebt duidelijk veel misverstanden rond 'inverteerbaar', 'lineair', ... Een oplossing is dan het minst van je zorgen.

@Dirk: dat is inderdaad een manier.
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Berichten: 4.246

Re: Lineair en inverteerbaar

@Dirk: dat is inderdaad een manier.
Ok, bedankt voor de verificatie.
Quitters never win and winners never quit.

Berichten: 32

Re: Lineair en inverteerbaar

Ik snapte de opgave niet. Ik was vooral in de war met F^-1*F = I en F*F^-1 = I.

De eisen waaraan een lineaire afbeelding moet voldoen is mij nu duidelijk.

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Lineair en inverteerbaar

Kun je dan nu nog het bewijs geven dat
\(F^{-1}(av) = a F^{-1}(v)\)
met a een scalair? Dat is de tweede eis voor een lineaire afbeelding.
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Berichten: 32

Re: Lineair en inverteerbaar

Zoiets:

F^-1(av) = F*I*(av) = F*F^-1*F(av) = I*F(av) =a*I*F(v) = a*F^-1(v)

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Lineair en inverteerbaar

dirkwb schreef:
\( F^{-1} (u+v) =F*I*(u+v)=F^{-1}*F^{-1}*F(u+v) = F^{-1}*F^{-1}*(F(u)+F(v)) = F^{-1} (u) + F^{-1} (v) \)
F^-1(av) = F*I*(av) = F*F^-1*F(av) = I*F(av) =a*I*F(v) = a*F^-1(v)
Misschien mis ik iets, maar hoe komen jullie erbij dat F.I hetzelfde is als F-1...?

Met I bedoelen jullie toch de identiteit, veronderstel ik?
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 4.246

Re: Lineair en inverteerbaar

Misschien mis ik iets, maar hoe komen jullie erbij dat F.I hetzelfde is als F-1...?
Typefoutje en I is inderdaad de identiteit.
\( F^{-1} (u+v) =F^{-1}*I*(u+v)=F^{-1}*F^{-1}*F(u+v) = F^{-1}*F^{-1}*(F(u)+F(v)) = F^{-1} (u) + F^{-1} (v) \)
Quitters never win and winners never quit.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Lineair en inverteerbaar

Gewoon voor de duidelijkheid; wat gebeurt er dan in die laatste overgang?
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Reageer