Vectorruimte?
-
- Berichten: 355
Vectorruimte?
Welke van de volgende verzamelingen zijn vectorruimten (hierbij zijn ai(x) willekeurige
functies van x)?
1) de oplossingsverzameling van het beginwaardenprobleem
a2(x)y′′ + a1(x)y′ + a0(x)y = 0, y(0) = 0, y′(0) = 1 (0 < x < 1)
2) de oplossingsverzameling van het randwaardenprobleem
a2(x)y′′ + a1(x)y′ + a0(x)y = 0, αy(0) + βy′(0) = 0, γy(1) + δy′(1) = 0 (0 < x < 1)
De eerste is geen vectorruimte , de tweede wel.
Kan iemand verduidelijken?
functies van x)?
1) de oplossingsverzameling van het beginwaardenprobleem
a2(x)y′′ + a1(x)y′ + a0(x)y = 0, y(0) = 0, y′(0) = 1 (0 < x < 1)
2) de oplossingsverzameling van het randwaardenprobleem
a2(x)y′′ + a1(x)y′ + a0(x)y = 0, αy(0) + βy′(0) = 0, γy(1) + δy′(1) = 0 (0 < x < 1)
De eerste is geen vectorruimte , de tweede wel.
Kan iemand verduidelijken?
-
- Berichten: 355
Re: Vectorruimte?
De antwoorden voor toekomstige (eventueel geïnteresseerde) bezoekers
De eerste is geen vectorruimte, omdat de nulfunctie geen deel uitmaakt van de oplossingenverzameling. Als je bijvoorbeeld de nulfunctie als oplossing zou nemen dan zou de afgeleide van de afgeleide gelijk moeten zijn aan 1, wat dus niet mogelijk is.
De tweede is een vectorruimte, omdat als je oplossingen gewoon invult je dus een "juiste" vergelijking krijgt.
De eerste is geen vectorruimte, omdat de nulfunctie geen deel uitmaakt van de oplossingenverzameling. Als je bijvoorbeeld de nulfunctie als oplossing zou nemen dan zou de afgeleide van de afgeleide gelijk moeten zijn aan 1, wat dus niet mogelijk is.
De tweede is een vectorruimte, omdat als je oplossingen gewoon invult je dus een "juiste" vergelijking krijgt.
- Berichten: 24.578
Re: Vectorruimte?
De oplossingsruimte van een zo'n lineaire differentiaalvergelijking van orde n levert een basis voor een vectorruimte van orde n, vandaar dat ik het eerst vreemd vond dat 1 er geen vormde. Ik was vergeten te kijken naar de voorwaarden, de nulvector (nulfunctie) moet er steeds toe behoren en dat is bij 1 inderdaad niet het geval.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)
-
- Berichten: 355
Re: Vectorruimte?
Ja inderdaad. Dat was ook mijn eerste antwoord. Ik heb bij het oplossen van veel oefeningen ondervonden dat dit een zeer belangrijke eigenschap is. 1/4 van de oefeningen die ik maakte waren op te lossen door gebruik te maken van de eigenschap dat de nulfunctie (niet) behoorde tot de oplossingenverzameling.
- Berichten: 24.578
Re: Vectorruimte?
Dat is voor dit soort opgaven zeker een nuttige eigenschap, want de lineariteit is wel steeds voldaan. Voor een lineaire differentiaalvergelijking, is een lineaire combinatie van oplossingen immers opnieuw een oplossing.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)