FASIT OG TIPS til Rinvold: Visuelle perspektiv. Lineær algebra. Caspar forlag, 1.utgave 2003 og 2.opplag 2004.

Like dokumenter
Test, 1 Geometri. 1.2 Regning med vektorer. X Riktig. X Galt. R2, Geometri Quiz løsning. Grete Larsen. 1) En vektor har lengde.

Institutt for matematiske fag EKSAMEN i MA-132 Geometri Torsdag 4. desember 2008 kl Oppgave 1

MA-132 Geometri Torsdag 4. desember 2008 kl Tillatte hjelpemidler: Alle trykte og skrevne hjelpemidler. Kalkulator.

1 Geometri R2 Oppgaver

R2 - Vektorer i rommet

Oppgaver som illustrerer alle teknikkene i 1.4 og 1.5

FASIT OG TIPS til Rinvold: Visuelle perspektiv. Avbildninger og symmetri. Caspar forlag, 2. utgave, 2009

Matriser. Kapittel 4. Definisjoner og notasjon

4 Matriser TMA4110 høsten 2018

QED Matematikk for grunnskolelærerutdanningen. Bind 2. Fasit kapittel 3 Geometri

Geometriske avbildninger og symmetri. A2A/A2B Høgskolen i Vestfold

Geometri R2, Prøve 2 løsning

Forelesningsnotater SIF8039/ Grafisk databehandling

TDT4195 Bildeteknikk

MAT1120 Repetisjon Kap. 1, 2 og 3

=,,,,, = det( A) a a a a a a a a a a + a a 0 1. a11 a12 a22 a12 a11 a22 a12 a21 a11a12 + a12 a11

MAT1120 Repetisjon Kap. 1

R2 eksamen høsten 2017 løsningsforslag

5.5.1 Bruk matriseregning til å vise at en rotasjon er produktet av to speilinger. Løsningsforslag + + = =

Vær OBS på at svarene på mange av oppgavene kan skrives på flere ulike måter!

Mer om kvadratiske matriser

Lineær algebra. H. Fausk i=1 a ix i. Her har vi oppgitt hva ledd nummer i skal være og hvilke indekser i vi summerer over.

Kap. 6 Ortogonalitet og minste kvadrater

Mer om kvadratiske matriser

Kompetansemål Geometri, R Vektorer Regning med vektorer... 5 Addisjon av vektorer... 5 Vektordifferanse... 5

Forelesningsnotat i Diskret matematikk 27. september 2018

Gauss-Jordan eliminasjon; redusert echelonform. Forelesning, TMA4110 Fredag 18/9. Reduserte echelonmatriser. Reduserte echelonmatriser (forts.

1 Geometri R2 Løsninger

Diagonalisering. Kapittel 10

Sammendrag R januar 2011

Oppgaver MAT2500 høst 2011

Lineær algebra-oppsummering

Løsning av utvalgte øvingsoppgaver til Sigma R2 kapittel 2

Sammendrag R1. Sandnes VGS 19. august 2009

dg = ( g P0 u)ds = ( ) = 0

Matematikk 1 Første deleksamen. Løsningsforslag

Norges Informasjonstekonlogiske Høgskole

R2 - Vektorer Løsningsskisser

7 Egenverdier og egenvektorer TMA4110 høsten 2018

SAMMENDRAG OG FORMLER. Nye Mega 10A og 10B

TMA4105 Matematikk 2 vår 2013

Universitet i Bergen. Eksamen i emnet MAT121 - Lineær algebra

være en rasjonal funksjon med grad p < grad q. La oss skrive p(x) (x a)q(x) = A

Fagdag torsdag

Sammendrag R mai 2009

Lineære likningssystemer og matriser

Eksamen MA-104 Geometri, 22. mai 2006

Oppgaver og fasit til seksjon

Lineær algebra. H. Fausk i=1 a ix i. Her har vi oppgitt hva ledd nummer i skal være og hvilke indekser i vi summerer over.

Hjelpemidler på Del 2 Alle hjelpemidler er tillatt, med unntak av Internett og andre verktøy som tillater kommunikasjon.

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2013

( ) ( ( ) ) 2.12 Løsningsforslag til oppgaver i avsnitt

Oppgave 1 (25 %) - Flervalgsoppgaver

a. Hva er de inverse transformasjonene avfølgende tre transformasjoner T, R og S: θ θ sin( ) cos( ) Fasit: 1 s x cos( θ) sin( θ) 0 0 y y z

R1 Eksamen høsten 2009 Løsning

Matriser En matrise er en rektangulær oppstilling av tall og betegnes med en stor bokstav, f.eks. A, B, C,.. Eksempler:

Linjegeometri. Kristian Ranestad. 3. Januar 2006

Obligatorisk innleveringsoppgave, løsning Lineær algebra, Våren 2006

Eksamen R2 Høsten 2013 Løsning

TMA4210 Numerisk løsning av part. diff.lign. med differansemetoder Vår 2005

Løsningsforslag øving 7

Egenverdier for 2 2 matriser

Lineær Algebra og Vektorrom. Eivind Eriksen. Høgskolen i Oslo, Avdeling for Ingeniørutdanning

Oppgave 578. Tilleggsspørsmål: a. (Som i original oppgave)

2 = 4 x = x = 3000 x 5 = = 3125 x = = 5

Forelesning 5/ ved Karsten Trulsen

EKSAMEN RF3100 Matematikk og fysikk

7.4 Singulærverdi dekomposisjonen

Homogene lineære ligningssystem, Matriseoperasjoner

TMA4110 Matematikk 3 Eksamen høsten 2018 Løsning Side 1 av 9. Løsningsforslag. Vi setter opp totalmatrisen og gausseliminerer:

SAMMENDRAG OG FORMLER. Nye Mega 9A og 9B

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2.9 Løsningsforslag til oppgavene i avsnitt Løsningsforslag. a. b.

Geometri. Kapittel Vektorproduktet

Arbeidsoppgaver i vektorregning

Eksamen R2, Høst 2012, løsning

Manual for wxmaxima tilpasset R2

Eksamen R2 Høsten 2013

Eksamensoppgave i MA1201 Lineær algebra og geometri

Matematikk og fysikk RF3100

Universitetet i Agder Fakultet for teknologi og realfag LØSNINGSFORSLAG. Dato: 11. desember 2008 Varighet: Antall sider inkl.

Heldagsprøve 3MX - Onsdag

Forelesningsnotater SIF8039/ Grafisk databehandling

R1 Eksamen høsten 2009

MAT1120 Notat 1 Tillegg til avsnitt 4.4

8 Likninger med to ukjente rette linjer

MAT1120 Notat 2 Tillegg til avsnitt 5.4

Oppgavesett. Kapittel Oppgavesett 1

Innlevering FO929A - Matematikk forkurs HIOA Obligatorisk innlevering 3 Innleveringsfrist Fredag 14. november 2014 kl. 14 Antall oppgaver: 13

Forelesning 10 Cramers regel med anvendelser

5.7 Løsningsforslag til oppgaver i avsnitt 5.7

Øving 2 Matrisealgebra

Innlevering i FORK Matematikk forkurs OsloMet Obligatorisk innlevering 3 Innleveringsfrist Onsdag 14.november 2018 kl. 10:30 Antall oppgaver: 13

Matriser En matrise er en rektangulær oppstilling av tall og betegnes med en stor bokstav, f.eks. A, B, C,.. Eksempler:

Oppfriskningskurs i matematikk 2008

I dette kapittelet skal vi studerer noen matematiske objekter som kalles matriser. Disse kan blant annet brukes for å løse lineære likningssystemer.

Kvalifiseringstjenesten Tentamen matematikk GS

MAT1120 Notat 2 Tillegg til avsnitt 5.4

Lineære likningssett.

Transkript:

FAIT OG TIP til Rinvold: Visuelle perspektiv. Lineær algebra. Caspar forlag,.utgave og.opplag. Versjon..9. Det er ikke tatt med svar på alle oppgaver. Denne fasiten vil bli oppdatert etter hvert. Oppdager du trkkfeil i boka eller feil i fasiten, så send en e-post til reinert.rinvold@hihm.no TRYKKFEIL I BEGGE UTGAVER ide : Andre linje etter andre ligningssstem. kal være (t, -t) på den doble hastigheten, ikke som det står. ide : Midt i eksempel... kal være = z = (-t) t =. Her var det falt ut en parentes. ide : Her er P feil. kal være Den skal være D. P. Dermed blir også feil. TRYKKFEIL I. UTGAVE (Feilene er rettet i.opplag ) ide : I oppgave.b siste linje skal det være i stedet for z. Oppgaven kan løses slik den står, men det var ikke meningen at den skulle være en felle. Fasiten er basert på at z bttes ut med. ide 9: Oppgave.. Oppgave er bare + =. De to neste ligningene utgjør. ide : Andre avsnitt av eksempel.., tredje linje. Det skal være L(, ), ikke L(, ). Dette er koordinatene til punktet L. ide : Tabell i eksempel... Under (,) skal det stå (,), ikke (,). ide : Andre formel for OA skal være OA = i + j. Her er i måleenhet for cm. iste linje før eksempel..: Hjørnet er øverste høre hjørne i flaten som vender mot oss.

KAPITTEL.. = -(/)t +, = t, z = (/)t. =, = -/, z = -/. = -, =, t =. Vi får den tredje ligningen ved å summere de to første. Alle punkter som ligger i begge de to første planene ligger derfor i det siste planet. kjæringslinja mellom de to første planene, ligger derfor i det siste planet. Ved å endre høresiden i den siste ligningen, får vi et parallelt plan til det tredje planet. Dette har ingen felles punkter med det tredje planet. Derfor har sstemet ingen løsning. d) Nå får vi et ntt tredje plan som ikke er parallelt med det opprinnelige. kjæringslinja mellom de to første planene vil derfor skjære det ne (tredje) planet i ett punkt. stemet har derfor nøaktig en løsning. Finner tilbakelagt strekning med Pthagoras setning. Farten blir, km/h. (,) = t, = t. Pål og Mari bruker bare / time... = t, = t. = t +, = t +. = t, = t. = s, = t, z = s t. s =, t =, gir A(,,). s =, t =, gir B(,,). = s + t, = t, z = s t. d) = + t, = t, z = t. Vi starter i A når t = og ender i B når t =.

KAPITTEL. F T J F J 9 P J P. Bruk grafisk kalkulator eller quickmath.com som fasit.. Denne oppgaven har til hensikt å gi mening til et matriseprodukt mellom en identitetsmatrise og en annen matrise. Poenget er ikke at dette er nttig, men å gi en praktisk situasjon som viser hvor naturlig det er at en identitetsmatrise faktisk ikke forandrer på matrisen den multipliseres med.. Her finnes mange rette svar. En normalvektor til [,] er [-,]. Det gir B. Du kan godt ha forskjellige normalvektorer i første og andre kolonne. De to vektorene [,] og [,] er ikke parallelle og utspenner derfor to forskjellige linjer gjennom origo. En normal til vektoren [,] er derfor ikke normal på [,]. Hvis de to vektorene tegnes på et flatt ark, må en felles normal peke rett ut fra arket. Komponentene til svarmatrisen består av de fire mulige skalarproduktene mellom radene i matrisen til venstre og kolonnene i den til høre. kalarprodukter er null bare hvis en av vektorene er nullvektoren eller de to matrisene står normalt på hverandre. Krssproduktet gir en normal til to vektorer i rommet under forutsetning av at ikke vektorene er parallelle og ingen av vektorene er nullvektor. Vi har [,, ] [,, ] = [,, -], se kap. i Kompendium i geometri. Det gir a =, b = og c = -. Et eksempel på nulldivisorer: En enda enklere mulighet for nulldivisor er å la alle rader være like i

den første matrisen. Da trenger du bare å finne en normal til denne ene vektoren.. Du må løse ligningssstemet + = + = Du får og så, som gir = og =..9 AB = 9, (AB) T = 9 B T =, A T =. Får B T A T = (AB) T.. Hvis A er og B er matriser, så er AB en og (AB) T en matrise. Da er B T en og A T en og matrise, så B T A T er en matrise. De to matrisene (AB) T og B T A T har altså samme form. Dette gjelder også om erstattes med n, erstattes med m og med p. For å vise at skalarproduktene som bestemmer tilsvarende komponenter i (AB) T og B T A T blir de samme, så tenk på fjerde rad og tredje kolonne i svaret. Fjerde rad og tredje kolonne i (AB) T er det samme som tredje rad og fjerde kolonne i AB. Dette er igjen skalarproduktet mellom tredje rad i A og fjerde kolonne i B. Fjerde rad og tredje kolonne i B T A T er skalarproduktet mellom fjerde rad i B T og tredje kolonne i A T. Men fjerde rad i B T er fjerde kolonne i B og tredje kolonne i A T er tredje rad i A. Altså snakker vi om skalarproduktet mellom fjerde kolonne i B og tredje rad i A. kalarproduktet er kommutativt (faktorenes orden er likegldig), så de to komponentene er like. Tilsvarende argumentasjon ville fungert like godt for en annen komponent i svaret, så beviset er generelt.

, og., og., og. d), og. KAPITTEL. eller z. z Vanligvis velger vi bare avbildningen basert på kolonnevektorer. z w. + + z = z = + + = 9. t = gir (, ). = (/) (/). Det finnes mange, for eksempel s. t er en mulighet. Retningsvektoren er valgt med riktig stigningstall og med heltallige komponenter. Vektoren som legges til svarer til et punkt på linja. Merk at en parameterfremstilling med heltallige komponenter kan brukes til å løse ligningen som diofantisk ligning, jfr. tallære.

.. En mulighet er z t. Denne er funnet ved å løse ligningssstemet uttrkt ved z. De som har arbeidet med romgeometri kan alternativt finne en retningsvektor ved å ta krssproduktet av de to normalvektorene til planene. En mulighet er + z =. Merk at normalvektoren til dette planet står normalt på retningsvektoren til linja. Ligningen for planet er - + + z =. ' ' ' ' ' ' d) ' ' e) ' '.. peiling om -aksen. peiling om linja med ligning =. Hvert punkt avbildes på et punkt hvor retningsvektoren er tre ganger så lang og beholder retningen. (Dette er en similaritet) d) Glidespeiling med vektoren [,] langs aksen med ligning =. (Det lønner seg først å finne ut hva avbildningen blir uten vektoren som adderes sist i formelen.) R H H H. (Dette er speiling om =.).9 =, =. R = - +, = -. H

R R Rotasjonssentrum blir (/, /). d) H H Dette er en parallellforskvning med vektoren [-,]. e) R H. imilaritet som avbilder et punkt ved å firdoble lengden av posisjonsvektoren og beholde retningen. Invers gjør det motsatte : Tilsvarende. peiling om linje med ligning =, er sin egen invers: d) imilaritet i rommet. Posisjonsvektoren til et punkt beholder retning, men blir ganger så lang. Invers:. 9 d) 9 w z e) første ligning (av ): =.

. z. + = og er to eksempler. Hvis [ ] har en venstreinvers A, så vil A A. Det gir. til. A. Det tilsier at A er den eneste høreinvers til [ ], i motstrid Poenget er at det for å unngå opphopning må kjøre like mange biler inn som ut av hvert krss. Dette gir oss en ligning for hver av krssene. I = I +, I = I +, I = I +, I = I + Løsningen uttrkt ved en parameter t for I er: I = t, I = t, I = t, I = t. For at alle løsningene skal være positive, må t>. Løsningen med t = gir det minst mulige antallet biler som oppfller betingelsene. Da er I =. (Vi kan for øvrig se direkte fra figuren hvilke minimumsverdier av trafikk de enkelte vegene må ha.) Når t vokser betr det at bilene gjennomsnittlig kjører lenger inne i rundkjøringen. Vi må imidlertid opp i t =, dvs. I =, for at vi er sikre på at noen biler kjører mer enn en runde før de forlater rundkjøringen. Forklar selv at I = er forenlig med at ingen bil kjører en hel runde eller mer. T har ingen invers fordi matriseligningen over har flere enn en løsning. (En koeffisientmatrise med invers medfører nøaktig en løsning.)

. For hånd kan du opphøe i tredje ved først å opphøe i andre og så gange med matrisen. Tilsvarende er ( ) 9 9 9 Poenget er ikke her at du ikke kan bruke kalkulator, men at du ikke bruker kalkulatorenes mulighet til å regne direkte med matriser! (Her kan matrisen først opphøes i andre.). A,,,, A A AA. kasser var i bruk etter år.

Dette er en generalisering av resultatet fra b. Hver multiplikasjon med A fra venstre fører oss ett år fremover. d) kasser i bruk. Antall kasser i bruk vil stabilisere seg på. Det gjelder selv om starttilstanden er noe annet enn kasser i bruk..9 =, +, +,z =, +, +,z z =, +, +,z M,,,,,,,,, d) A, B og C har henholdsvis,%,,% og,% av markedet.,,, e) M n vil nærme seg,,,. Den stabile tilstanden er at,,, markedsandelene til A, B og C er henholdsvis %, % og %..,, M Lånet er på kr og fondet på 9 kr., Lånet blir nedbetalt det. året. Derfor skal ikke lenger % av fondets avkastning brukes til nedbetaling av lån og ligningen fra gjelder derfor ikke.. n+ =, n +, n +,z n n+ =, n +, n +,z n z n+ =, n +, n +,z n M,,,,,,,,, 99 svarer til n =. A har,% - B har,% og C har, % markedsandel. Du setter =, =, og z =,.

,,, d) M n vil nærme seg,,, etter hvert som n vokser. Den,,, stabile tilstanden blir A og B % og C %. KAPITTEL. C tilsvarer F. Formel: F = (9/)C +.. t = t. s = s. Fra km/h til m/s: dele på,. P P. A: [,] = (/)u + (/)v, så (, ) = (/, /). B: [,] = (/)u + (/)v, så (, ) = (/, /). C: [-,] = -u + v, så (, ) = (-, ). = (/), = (/). P d) P (sier det deg noe i forhold til u og v?). =, = +. Med notasjon fra.: u = [-, ] og v = [, ]...

. R R. Lineær, F. Ikke-lineær. For eksempel er G(,) + G(,) ikke det samme som G(+, +). Lineær, d) Lineær, H. K. e) Ikke lineær. For eksempel er L(,) = (, ), altså ikke origo. f) Lineær, M..9 d). Dette svarer til matriserepresentasjoner t, hvor t er et tall. Dette er funksjoner p() = t, altså funksjoner som uttrkker proporsjonalitet. Eksempler er p ) = og p () =.. d). A T A. A T A B T B. 9 B T B 9 9 9

. På både a, b og c vises det at dette er kongruensavbildninger ved å påvise at kolonnevektorene er parvis normale og har lengde.. det(a) = - gir at det er en speiling. Vektoren [,] avbildes på vektoren [/, /]. Vinkelen mellom disse vektorene er, grader. peilingslinja er halveringslinja mellom disse to vektorene tegnet med start i origo. Vinkelen me llom -aksen og linja blir, grader. det(b) = gir at det er en rotasjon. Her blir [,] rotert på [/,-/]. Rotasjonsvinkel er, grader. det(c) =. (Volum av rektangulær boks med grunnflate og høde. Positivt orientert koordinatsstem av kolonnevektorer.) Dette blir rotasjon om z-aksen med, grader. En kvadratisk matrise representerer en similaritet hvis det finnes et tall k og en ortogonal matrise A slik at = ka. Motsatt så har en hver similaritet i planet med origo som fikspunkt en slik matriserepresentasjon. Kolonnevektorene er like lange og er parvis normale. Lengden av kolonnevektorene er, så k =.