Lineární algebra, ortogonální báze

Dobrý den,

moc prosím o pomoc s tímto příkladem:

  1. NALEZNĚTĚ BÁZI, KTERÁ OBSAHUJE VEKTOR X. X=(1,1,1,1) A JE ELEMENTEM R4. 2)DÁLE ABY TATO BÁZE BYLA ORTOGONÁLNÍ.

Velmi Vám děkuji, přeji pěkný den :)

K.K.

✓   Téma bylo vyřešeno.
Kateřina K.

Kateřina K.

24. 10. 2015   19:52

8 odpovědí

Jan B.
Jan B.
23.10.2015 22:07:07

Davide, co se děje? Mám tvůj příspěvek smazat?

David H.
David H.
23.10.2015 22:11:02

Báze je maximálně velká množina lin. nezávis. vektorů. V R4 to tedy budou 4 LNZ vektory, a jeden z nich bude (1,1,1,1). Dalším požadavkem je, aby byly na sebe ortogonální (kolmý). Pokud si toto představím v R3, budu mít vektor (1,1,1) a musím najít další 2. Tyto budou mít hodnoty (1,1,-1) a (1,-1,1) - doporučuji si načrtnout. Z toho si už odvodím, že vaše řešení bude: X (1,1,1,1) u (1,1,1,-1) v (1,1,-1,1) w (1,-1,1,1)

David H.
David H.
23.10.2015 22:11:23

Ahoj, asi ne, asi vrátit. Nebyl jsem si jist a nechtěl jsem nikomu špatně radit. Ale už si zase myslím, že by to tak mohlo být :) První příspěvek, příště to snad bude lepší :) Pokud je to špatně, budu rád za opravu.

Tomáš B.
Tomáš B.
24.10.2015 01:12:52

Není to správně, ale když jsem chtěl odeslat opravu, neustále mi to hlásí, že "se nepodařilo uložit".

Tak alespoň takhle můžu odpovědět :-) Vektory musí být ortogonální.

Příkladem řešení úlohy může být báze:

[1, 1, 1, 1]

[1, 1, -1, -1]

[1, -1, 0, 0]

[0, 0, 1, -1]

Doporučuji si ověřit obě podmínky.

Kateřina K.
Kateřina K.
24.10.2015 12:00:58

Mockrát vám děkuji za pomoc. Po ověření jsou obě podmínky splněny. Jen nechápu jak jste přišel na zbylé tři vektory, sama bych to nevymyslela...

Tomáš B.
Tomáš B.
24.10.2015 13:42:50

Je to jenom cvik, používám lineární algebru hodně často. David radí, "načrtnout" si obrázek, ale více než 3-rozměrné vektory si už představit nejde (a pochybuji, že to někdo dokáže i pro 3).

Alternativní konstrukce, aby byla báze jednoduchá, může být následující:

[1, 1, 1, 1]

Co kdyby druhý vektor obsahovat tři jedničky? Pak musí vypadat takhle

[1, 1, 1, -3]

Třetí vektor může obsahovat dvě jedničky, a když ho ukončím nulou, vynutím ortogonalitu.

[1, 1, -2, 0]

Čtvrtý vektor už je jasným důsledkem konstrukce:

[1, -1, 0, 0]

Takže alternativní báze může být:

[1, 1, 1, 1]

[1, 1, 1, -3]

[1, 1, -2, 0]

[1, -1, 0, 0]

Tady je třeba hezky vidět, jak lze zkonstruovat bázi v libovolném prostoru.

Kateřina K.
Kateřina K.
24.10.2015 19:17:06

Šla by i takováto kombinace?

(1,1,1,1)

(0,0,-1,-1)

(1,-1,0,0)

(0,0,1,-1)

Žádný vzorec na výpočet není? Je možné udělat kombinací více? Prostě se to musí vyzkoušet a buď to vyjde či ne. Mohou se kombinace lišit v závislosti, jestli jde o pouhou bázi a jinak o ortogonální bázi?

Děkuji mnohokrát:)

Tomáš B.
Tomáš B.
24.10.2015 19:52:19

Problém je u prvních dvou vektorů, ověříme si to:

(1, 1, 1, 1) * (0, 0, -1, -1) = 0 + 0 - 1 - 1 = -2

Takže první dva vektory nejsou ortogonální.

Co se týká otázek, bude asi lepší počkat na další látku ve škole na hlubší pochopení.

Reálná báze s rankem K totiž vytváří projekci do prostoru R^K.

To se dá představit tak, jako bychom někam do prostoru dali kameru sledovali, co vidí.

Typ takové kamery, její natočení a zoom se dá vyjádřit pomocí bázových vektorů.

Tenhle úkol je jen hračička na pochopení základních vlastností.

V praxi nás často zajímají vlastnosti báze, když hledáme řešení určitých rovnic, protože nám zaručují určité vlastnosti řešení.

Pro napsání komentáře se musíte přihlásit.