rang van een matrix

Moderators: dirkwb, Xilvo

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Reageer
Berichten: 107

rang van een matrix

Beste, 
 
een 3 x 3 matrix:
 
 0   3   0
-3   0   4
 0  -4   0
 
de vraag is bepaal de rang van dit matrix
 
de stelling zegt als de det = 0 dat is de matrix niet inverteerbaar. 
maar de rag is toch 2. 
Hoe kan dat?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: rang van een matrix

Je draait het om, als de 3-matrix inverteerbaar is, is de rang 3.
Als de rang 2 blijkt te zijn zal de det dus 0 moeten zijn.
 
Je zou dus kunnen zeggen dat het bepalen van de rang van een n-matrix nuttig kan zijn als de det 0 is.
 
Maar wat is nu je probleem? De vraag is:
 
 
michanicalengineer schreef:  bepaal de rang van dit matrix
 
Je hebt dat gedaan ...

Berichten: 107

Re: rang van een matrix

dat klopt, ik heb me vergist.
Ik heb een vraagje.
wat bedoelen ze met bepaal de dimensie van de nulruimte.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: rang van een matrix

Geef de opgave graag ...

Gebruikersavatar
Berichten: 1.264

Re: rang van een matrix

michanicalengineer schreef: wat bedoelen ze met bepaal de dimensie van de nulruimte.
Een matrix kan je ook zien als een lineaire afbeelding. Als je de matrix rechts vermenigvuldigt met een vector, krijg je opnieuw een vector. Deze vector noem je het beeld van die vector waarmee je de vermenigvuldiging gedaan hebt.

De nulruimte van een matrix is de ruimte die gevormd wordt door de vectoren waarvan het beeld gelijk aan de nulvector is.

De vraag is dan om de dimensie van deze nulruimte te bepalen, ofwel, hoeveel lineair onafhankelijke vectoren je kan vinden in die nulruimte.

 
Je leest maar niet verder want je, je voelt het begin van wanhoop.

Berichten: 107

Re: rang van een matrix

Beschouw V de verzameling van alle veeltermen van graad 3 of lager, en W de verzameling van alle veeltermen van graad 4 of lager.
De transformatie S van V naar W wordt gedefinieerd als volgt:
 
S(a0+a1t+a2t2+a3t3) = ( a1- a0)t+ (a2 - a0)t+ (a3 - a0)t4

 
Wat is de dimensie van de nulruimte (kern, kernel) van S?

Gebruikersavatar
Berichten: 1.264

Re: rang van een matrix

Begin eens met te kijken wanneer het beeld precies nul wordt. Wat weet je dan over a0,a1,a2 en a3?
Je leest maar niet verder want je, je voelt het begin van wanhoop.

Berichten: 107

Re: rang van een matrix

Flisk schreef: Een matrix kan je ook zien als een lineaire afbeelding. Als je de matrix rechts vermenigvuldigt met een vector, krijg je opnieuw een vector. Deze vector noem je het beeld van die vector waarmee je de vermenigvuldiging gedaan hebt.

De nulruimte van een matrix is de ruimte die gevormd wordt door de vectoren waarvan het beeld gelijk aan de nulvector is.

De vraag is dan om de dimensie van deze nulruimte te bepalen, ofwel, hoeveel lineair onafhankelijke vectoren je kan vinden in die nulruimte.

 
je bedoel misschien de rang? 
waaneer dat  t=0

Gebruikersavatar
Berichten: 1.264

Re: rang van een matrix

michanicalengineer schreef: je bedoel misschien de rang?
Nee, de rang is gelijk aan de dimensie van het beeld. De kern (dimensie van de nulruimte) is dus iets anders.

 
michanicalengineer schreef: wanneer dat  t=0
Het gaat hier over veeltermen op zich en niet specifieke waarden. Je mag dus geen waarde aan t geven, die blijft onbekend.

Neem bijvoorbeeld de verzameling van alle veeltermen van graad drie:
\(\{at^3+bt^2+ct+d|a,b,c,d\in\mathbb{R}\}\)
Als je dan eens kijkt naar welke eigenschappen een vectorruimte moet voldoen, zal je merken dat deze verzameling een vectorruimte is.

Je kan dan een veelterm in deze verzameling voorstellen door volgende vector:
\([a,b,c,d]\)
En die vector is gelijk aan de nulvector indien a=b=c=d=0.
Je leest maar niet verder want je, je voelt het begin van wanhoop.

Berichten: 107

Re: rang van een matrix

ok, maar hoe moe het dan berekende worden?

Gebruikersavatar
Berichten: 1.264

Re: rang van een matrix

Neem nu dat voorbeeld uit bericht nr 6, elke reële veelterm van graad 3 komt overeen met een vector met vier componenten (zie bericht nr 9). Deze wordt dan afgebeeld door S op een reële veelterm van graad 4 (of dus een vector met 5 componenten). In symbolen:
\(S:\mathbb{R}^4\to\mathbb{R}^5, [a_0,a_1,a_2,a_3]\to [0,0,a_1-a_0,a_2-a_0,a_3-a_0]\)
Nu is de vraag, wat is de dimensie van de nulruimte van de afbeelding S. Je wilt dan natuurlijk weten wat die nulruimte is. Je moet dus alle vectoren in
\(\mathbb{R}^4\)
vinden waarvoor het beeld gelijk is aan [0,0,0,0,0]. Er bestaan hier algemene oplossing methodes voor, maar bij deze zie je het makkelijk op het zicht. Kijk eens welk verband a0,a1,a2 en amoeten hebben opdat
\([0,0,a_1-a_0,a_2-a_0,a_3-a_0]\)
gelijk is aan de nulvector.
Je leest maar niet verder want je, je voelt het begin van wanhoop.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: rang van een matrix

Bekijk eerst eens: S(1+t+t^2+t^3)

Reageer