Enkel oppgave i lineær algebra

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk på høyskolenivå. Alle som har kunnskapen er velkommen med et svar. Men, ikke forvent at admin i matematikk.net er spesielt aktive her.

Moderatorer: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Svar
Kent
Guru
Guru
Innlegg: 293
Registrert: 02/03-2005 14:39
Sted: Bergen

Kan noen hjelpe meg med følgende oppgave? Gjerne med vekt på det formelle oppsettet.

_____________________________________________________________
Find a matrix A such that the transformation x |-> Ax maps
[1,3] and [2,7] into [1,1] and [3,1], respectively. [Hint: Write a matrix equation involving A, and solve for A.]
_____________________________________________________________

x er en vektor.
[1,3], [2,7], [1,1] og [3,1] er vektorer gitt som 2x1-matriser.
Bernoulli
Cantor
Cantor
Innlegg: 109
Registrert: 22/04-2004 18:51
Sted: Trondheim

Jeg har aldri vært borti slike oppgaver før, men jeg kan tenke meg hva man skal gjøre. Trikset er vel å orden vektorene dine i to 2x2 matriser. Dvs, hvis vektorene du skrev på siste linje kalles hhv x1,x2,y1 og y2, så definerer du matrisene X = [x1 x2] og Y = [y1 y2]. Da blir ligningen

AX = Y

Gang med den inverse av X på begge sider, så har du A.
Kent
Guru
Guru
Innlegg: 293
Registrert: 02/03-2005 14:39
Sted: Bergen

Jeg prøvde den metoden du foreslo og fikk rett svar når jeg satte
A=YX[sup]-1[/sup]

Generelt er jo ikke
YX[sup]-1[/sup]=X[sup]-1[/sup]Y
Hvorfor fungerer det første? Hvordan vet jeg at jeg må bruke det første uttrykket og ikke det siste?
Bernoulli
Cantor
Cantor
Innlegg: 109
Registrert: 22/04-2004 18:51
Sted: Trondheim

Det er slik det er med matriser; du må passe på hvilken side matrisene multipliseres. For to nxn matriser A og B så har vi generelt at AB er ulik BA. Det er sjelden disse er like.

For at du skal vite hvilken side du skal gange Y og X[sup]-1[/sup], så se på uttrykket AX. På hvilken side må du gange X[sup]-1[/sup] for å få A alene; jo på høyre side. Og du må selvsagt også gjøre det tilsvarende på den andre siden.

Tenk på det som om du ganger hele ligningen med X[sup]-1[/sup] fra høyre side.
Kent
Guru
Guru
Innlegg: 293
Registrert: 02/03-2005 14:39
Sted: Bergen

Så hvis det står
XA=Y
får jeg A alene ved å gjøre slik?
X[sup]-1[/sup]XA=A=X[sup]-1[/sup]Y
Toppris
Maskinmester
Maskinmester
Innlegg: 383
Registrert: 03/02-2005 19:32
Sted: Stavanger

Så hvis det står
XA=Y
får jeg A alene ved å gjøre slik?
X[sup]-1[/sup]XA=A=X[sup]-1[/sup]Y

Dette stemmer

Det er viktig å huske at matrisemultiplikasjon generelt ikke er kommutativ.
Bernoulli
Cantor
Cantor
Innlegg: 109
Registrert: 22/04-2004 18:51
Sted: Trondheim

Ja, det er riktig det, men det er ikke slik ligningen din så ut.

Jeg regner med at du vet hva som skjer når du ganger en matrise B med dens inverse B[sup]-1[/sup]? Vi har at (med noen begrensninger riktignok)

BB[sup]-1[/sup] = B[sup]-1[/sup]B = I

der I er identitetsmatrisen. I fungerer som tallet 1, den gjør ingen endringer når du ganger denne med en annen matrise. (å gange en matrise med dens inverse tilsvarer da å dele et tall med seg selv, man får tallet 1).

Så har du en ligning

AX = Y

der X og Y er kjent, så er målet å få A alene på den ene siden. Du kan jo se hva som skjer når vi ganger med X[sup]-1[/sup] fra venstre side.

AX = Y
X[sup]-1[/sup]AX = X[sup]-1[/sup]Y

og så står vi fast. Vi kommer ikke lenger. Men hva hvis vi ganger fra høyre side:

AX = Y
AXX[sup]-1[/sup] = YX[sup]-1[/sup]
AI = YX[sup]-1[/sup]
A = YX[sup]-1[/sup]

der jeg har brukt at AI = A for I gjør ingen endringer.

Bare spør hvis noe er uklart.
Kent
Guru
Guru
Innlegg: 293
Registrert: 02/03-2005 14:39
Sted: Bergen

Takker. Da forstod jeg det.
Svar