EKSAME SOPPGAVE MAT-1004 (BOKMÅL)

Like dokumenter
EKSAMENSOPPGAVE. to A4 ark egne notater og Rottmanns tabeller. Kontaktperson under eksamen: Professor Andrei Prasolov. Telefon:

EKSAMENSOPPGAVE. 4 (1+3) Det er 12 deloppgaver (1abc, 2abcd, 3abc, 4ab) Andrei Prasolov

MAT-1004 Vårsemester 2017 Prøveeksamen

MAT-1004 Vårsemester 2017 Prøveeksamen

Eksamensoppgave MAT juni 2010 (med løsningsforslag)

Universitet i Bergen. Eksamen i emnet MAT121 - Lineær algebra

MAT-1004 Vårsemester 2017 Obligatorisk øving 3

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMENSOPPGAVE MAT-0001 (BOKMÅL)

UNIVERSITETET I OSLO

Universitetet i Agder Fakultetet for teknologi og realfag Institutt for matematiske fag. Eksamen MA desember Lykke til!

Universitet i Bergen. Eksamen i emnet MAT121 - Lineær algebra

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITY OF OSLO. Faculty of Mathematics and Natural Sciences. Matlab-utskrift (1 side).

EKSAME SOPPGAVE MAT-0001 (BOKMÅL)

Løsninger for eksamen i MAT Lineær algebra og M102 - Lineær algebra, fredag 28. mai 2004, Oppgave 1. M s = = 1 2 (cofm 2) T.

= 3 11 = = 6 4 = 1.

Oppgavesettet er på 3 sider eks. forside, og inneholder 12 deloppgaver: 1abc, 2, 3, 4abc, 5ab, 6ab.

4.2 Nullrom, kolonnerom og lineære transformasjoner

GENERELLE VEKTORROM. Hittil har vi bare snakket om vektorrom av type

12 Lineære transformasjoner

EKSAMEN I MA1202 LINEÆR ALGEBRA MED ANVENDELSER

UNIVERSITETET I OSLO

(a) R n defineres som mengden av kolonnevektorer. a 1 a 2. a n. (b) R n defineres som mengden av radvektorer

15 Hovedprinsippet for vektorrom med et indre produkt

TMA4110 Eksamen høsten 2018 EKSEMPEL 1 Løsning Side 1 av 8. Løsningsforslag. Vi setter opp totalmatrisen og gausseliminerer: x 1 7x 4 = 0

EKSAMEN I MA1202 OG MA6202 LINEÆR ALGEBRA MED ANVENDELSER

13 Oppsummering til Ch. 5.1, 5.2 og 8.5

UNIVERSITET I BERGEN

Notat2 - MAT Om matriserepresentasjoner av lineære avbildninger

MAT-1004 Vårsemester 2017 Obligatorisk øving 2

MAT1120 Notat 2 Tillegg til avsnitt 5.4

Lineær algebra. 0.1 Vektorrom

Egenverdier for 2 2 matriser

MAT-1004 Vårsemester 2017 Obligatorisk øving 6

MAT3000/ Våren 2013 Obligatorisk oppgavesett nr. 2 Løsningsskisse

(3/2)R 2+R 3 R 1 +R 2,( 2)R 1 +R 3 ( 2)R 1 +R 4 6/5R 3 +R 4 1/5R 3

10 Radrommet, kolonnerommet og nullrommet

Til enhver m n matrise A kan vi knytte et tall, rangen til A, som gir viktig informasjon.

16 Ortogonal diagonalisering

MAT Onsdag 7. april Lineær uavhengighet (forts. 1.8 Underrom av R n, nullrom, basis MAT Våren UiO. 7.

MAT1120 Notat 2 Tillegg til avsnitt 5.4

4.1 Vektorrom og underrom

12 Diagonalisering av matriser og operatorer (Ch. 5.1, 5.2 og 8.5)

UNIVERSITETET I OSLO

Emne 9. Egenverdier og egenvektorer

Diagonalisering. Kapittel 10

4.4 Koordinatsystemer

Eksamensoppgave i MA1201 Lineær algebra og geometri

Eksamensoppgave i MA1202/MA6202 Lineær algebra med anvendelser

4.1 Vektorrom og underrom

Lineær algebra-oppsummering

OBLIG 2 - MAT 1120 Høsten 2005

Lineær uavhengighet og basis

Utkast til løsningsforslag til eksamen i emnet MAT Lineær algebra Utan ansvar for feil og mangler Mandag 31. mai 2010, kl

R: 0, , = 6000 D : 0, , = 4000 La v n = angi fordelingen etter n år (dvs. a b n stemmer for R og

x 1 x 2 x = x n b 1 b 2 b = b m Det kan være vanskelig (beregningsmessig) og bearbeide utrykk som inneholder

7.4 Singulærverdi dekomposisjonen

Emne 10 Litt mer om matriser, noen anvendelser

Oppgave 1 (25 %) - Flervalgsoppgaver

Løsningsforslag MAT 120B, høsten 2001

EKSAMENSOPPGAVE. Godkjent kalkulator; Rottmanns tabeller; To A4 ark egne notater (håndskrevne, trykte, eller blandede).

Emne 7. Vektorrom (Del 1)

Løsningsforslag til eksamen i MA1202/MA6202 Lineær algebra med anvendelser høsten 2009.

Kap. 6 Ortogonalitet og minste kvadrater

6.4 Gram-Schmidt prosessen

Oppgave 14 til 9. desember: I polynomiringen K[x, y] i de to variable x og y over kroppen K definerer vi undermengdene:

UNIVERSITETET I OSLO

5.8 Iterative estimater på egenverdier

MA1202/MA S løsningsskisse

EKSAMENSOPPGAVER FOR TMA4110/TMA4115 MATEMATIKK 3

4.1 Vektorrom og underrom

UNIVERSITETET I OSLO

4.4 Koordinatsystemer

Kap. 7 Symmetriske matriser og kvadratiske former

MAT Prøveeksamen 29. mai - Løsningsforslag

EKSAMEN. 1 Om eksamen. EMNE: MA2610 FAGLÆRER: Svein Olav Nyberg, Trond Stølen Gustavsen. Klasser: (div) Dato: 24. mai 2004 Eksamenstid:

5.5 Komplekse egenverdier

Generelle teoremer og denisjoner MA1201 Lineær Algebra og Geometri - NTNU Lærebok: Anton, H. & Rorres, C.: Elementary Linear Algebra, 11.

Generelle teoremer og definisjoner MA1201 Lineær Algebra og Geometri - NTNU

Eksamensoppgave i TMA4115 Matematikk 3

MAT1120 Notat 1 Tillegg til avsnitt 4.4

Forelesning 14 Systemer av dierensiallikninger

Diagonalizering. En n n matrise A sies å være diagonaliserbar hvis den er similær med en diagonalmatrise D. A = PDP 1

Til enhver m n matrise A kan vi knytte et tall, rangen til A, som gir viktig informasjon.

MAT1120 Notat 1 Tillegg til avsnitt 4.4

Rang og Vektorrom. Magnus B. Botnan NTNU. 4. august, 2015

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN MA1202/MA6202 VÅR 2010

Lineærtransformasjoner

7.1 forts. Schur triangularisering og spektralteoremet

A 2 = PDP 1 PDP 1 = PD 2 P 1. og ved induksjon får vi. A k = PD k P 1. Kommentarer:

MAT1120 Oppgaver til plenumsregningen torsdag 25/9

4.1 Vektorrom og underrom

Kap. 6 Ortogonalitet og minste kvadraters problemer

Eksamensoppgave i TMA4110/TMA4115 Calculus 3

Vi skal koble diagonalisering av matriser sammen med ortogonalitet. Skal bl.a. se på

MA1201, , Kandidatnummer:... Side 1 av 5. x =.

9 Lineærtransformasjoner TMA4110 høsten 2018

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

Transkript:

EKSAME SOPPGAVE MAT-00 (BOKMÅL) Eksamen i : Mat-00 Lineær algebra. Dato : Torsdag 09. juni. Tid : 09.00 -.00. Sted: : Teorifagb., hus, plan. Tillatte hjelpemidler : Godkjent kalkulator, to A ark egne notater og Rottmanns tabeller. Oppgavesettet er på sider eks. forside, og inneholder deloppgaver: abcd, abcd, abc, abcd. Kontaktperson: Professor Andrei Prasolov, mobil 9 8.

Begrunn svarene dine, vis fremgangsmåten ved oppgaveløsningen tydelig! OPPGAVE Gitt tre vektorer i R. Operatoren er gitt ved formelen u = ; v = ; w = T : R! R T (x) = u x + x v der er kryssproduktet (the cross product, se merknaden nedenfor). a) Finn matrisen [T ] E til operatoren T med hensyn til standardbasisen 0 E = (i; j; k) = @ 0 ; 0 0 0 (the matrix for T relative to the basis E). b) Finn en basis for kjernen (the kernel) ker T. c) Finn en basis for bildet (the range) R (T ). ; 0 0 d) Finn alle vektorer x som tilfredsstiller likningen T (x) = w: A Merknad. Formelen for kryssproduktet er følgende: a a b a b a b b = a b a b a b = a b a b a b + b a a b a b a b a b eller a a a b b b = i j k a a a b b b :

OPPGAVE Betrakt følgende -tuppel av vektorer i R : 0 G = (g ; g ; g ; g ) = B @ ; ; ; C A : La V = span (G) = span (g ; g ; g ; g ) R være underrommet utspent av G (the span of G). a) Finn en basis for underrommet V. b) Undersøk for hvilken verdi av t vektoren u = 9 t hører til underrommet V. kombinasjon av g i : For denne verdien av t, beskriv u som en lineær u = g i + g + g + g : c) Betrakt mengden W av alle vektorer w i R som er ortogonale til envher av vektorene g, g, g, g. W er et underrom i R (du behøver ikke bevise dette). Finn en basis H = (h ; h ; :::; h s ) for W. Hint: beskriv W som løsningsrommet til et homogent system (the solution space of a homogeneous system) av lineære likninger. d) Finn koordinatvektoren [w] H (the coordinate vector of w relative to H) til vektoren w = med hensyn til basisen H du fant i deloppgave c).

OPPGAVE La B k være en matrise som avhenger av parameteren k: k B k = : 9 a) For hver av de tre verdiene k = 9, k =, og k =, nn egenverdiene og egenvektorene til matrisen B k, og undersøk om matrisen B k er diagonaliserbar (diagonalizable). Hvis svaret er ja, beskriv da matrisen B k som B k = P EP der E er en diagonalmatrise, og P er en invertibel matrise. Beregningshjelp: nedenfor er tabellen med de karakteriske polynomene p (t) til de tre matrisene B k du er spurt om: k p (t) 9 (t + ) (t ) (t ) (t ) (t 9) b) Finn en verdi av k der matrisen B k er ortogonalt diagonaliserbar (orthogonally diagonalizable). For denne verdien av k, beskriv B k som B k = QDQ der D er en diagonalmatrise, og Q er en ortogonal matrise. c) Finn formelen for (B ) m = 9 m for et vilkårlig helt tall m. Formelen skal se ut som m = a m U + b m V 9 der a og b er reelle tall, mens U og V er konstante (dvs. som ikke avhenger av m) matriser. Hint: bruk resultatene fra deloppgave a), og formelen (B k ) m = P EP m = P E m P :

OPPGAVE La P være vektorrommet av polynomer f (x) av grad, med standardbasisen E: E = ; x; x ; x : La W P være mengden av polynomer f P som tilfredsstiller betingelsen f () = 0, dvs. som har som en rot: W = ff P j f () = 0g : W danner et underrom i P (du behøver ikke bevise dette). For eksempel, f = + x + x + x W; fordi mens fordi f () = + + + 8 = 0; u = + x + x x W; u () = + + 8 = = 0: a) Vis at -tuppelet danner en basis for W. G = (g ; g ; g ) = x; x ; 8 x Hint: Vis at dim W, og at de tre vektorene er lineært uavhengige. La P være vektorrommet av polynomer f (x) av grad, med standardbasisen F = ; x; x og la T : P! W være den lineære transformasjonen gitt ved formelen T (f (x)) = (x ) f (x) (du behøver ikke bevise at T er lineær). b) Finn matrisen [T ] G F (som i læreboken betegnes [T ] G;F ) med hensyn til basisene F og G (the matrix for T relative to the bases F and G).

c) Vis at T er en isomor sme (an isomorphism), og nn matrisen T F G (som i læreboken betegnes T ) til den inverse transformasjonen. F;G d) Finn polynomet T (f) der f = + x + x + x W: LYKKE TIL!

EKSAME SOPPGÅVE MAT-00 ( Y ORSK) Eksamen i : Mat-00 Lineær algebra. Dato : Torsdag 09. juni. Tid : 09.00 -.00. Stad : Teorifagb., hus, plan. Tillatne hjelpemiddel : Godkjent kalkulator, to A ark eigne notat og Rottmanns tabellar. Oppgåvesettet er på sider eks. forside, og inneheld deloppgåver: abcd, abcd, abc, abcd. Kontaktperson: Professor Andrei Prasolov, mobil 9 8.

Grunngi svara dine, vis framgangsmåten ved oppgåveløysinga tydeleg! OPPGÅVE Gitt tre vektorar i R. Operatoren er gitt ved formelen u = ; v = ; w = T : R! R T (x) = u x + x v der er kryssproduktet (the cross product, sjå merknaden nedanfor). a) Finn matrisa [T ] E til operatoren T med omsyn til standardbasisen 0 E = (i; j; k) = @ 0 ; 0 0 0 (the matrix for T relative to the basis E). ; b) Finn ein basis for kjernen (the kernel) ker T. c) Finn ein basis for bildet (the range) R (T ). d) Finn alle vektorar x som tilfredsstiller likninga T (x) = w: 0 0 A Merknad. Formelen for kryssproduktet er følgjande: a a b a b a b b = a b a b a b = a b a b a b + b a a b a b a b a b eller a a a b b b = i j k a a a b b b :

OPPGÅVE Sjå på følgjande -tuppel av vektorar i R : 0 G = (g ; g ; g ; g ) = B @ ; ; ; C A : La V = span (G) = span (g ; g ; g ; g ) R vere underrommet utspent av G (the span of G). a) Finn ein basis for underrommet V. b) Undersøk for kva verdiar av t vektoren u = 9 t høyrer til underrommet V. For denne verdien av t, beskriv u som ein lineær kombinasjon av g i : u = g i + g + g + g : c) Sjå på mengden W av alle vektorar w i R som er ortogonale til kvar av vektorane g, g, g, g. W er eit underrom i R (du treng ikkje bevise dette). Finn ein basis H = (h ; h ; :::; h s ) for W. Hint: beskriv W som løysingsrommet til eit homogent system (the solution space of a homogeneous system) av lineære likningar. d) Finn koordinatvektoren [w] H (the coordinate vector of w relative to H) til vektoren w = med omsyn til basisen H du fant i deloppgåve c).

OPPGÅVE La B k vere ein matrise som avhenger av parameteren k: k B k = : 9 a) For kvar av dei tre verdiane k = 9, k =, og k =, nn eigenverdiane og eigenvektorane til matrisa B k, og undersøk om matrisa B k er diagonaliserbar (diagonalizable). Om svaret er ja, beskriv da matrisa B k som B k = P EP der E er ein diagonalmatrise, og P er ein invertibel matrise. Rekningshjelp: nedanfor er tabellen med dei karakteriske polynom p (t) til dei tre matrisane B k du er spurt om: k p (t) 9 (t + ) (t ) (t ) (t ) (t 9) b) Finn ein verdi av k der matrisa B k er ortogonalt diagonaliserbar (orthogonally diagonalizable). For denne verdien av k, beskriv B k som B k = QDQ der D er ein diagonalmatrise, og Q er ein ortogonal matrise. c) Finn formelen for (B ) m = 9 m for eit vilkårlig helt tall m. Formelen skal sjå ut som m = a m U + b m V 9 der a og b er reelle tall, mens U og V er konstante (dvs. som ikkje avhenger av m) matriser. Hint: bruk resultatane frå deloppgåve a), og formelen (B k ) m = P EP m = P E m P :

OPPGÅVE La P vere vektorrommet av polynom f (x) av grad, med standardbasisen E: E = ; x; x ; x : La W P vere mengda av polynom f P som tilfredsstiller vilkåret f () = 0, dvs. som har som ein rot: W = ff P j f () = 0g : W dannar eit underrom i P (du treng ikkje bevise dette). For eksempel, f = + x + x + x W; fordi mens fordi f () = + + + 8 = 0; u = + x + x x W; u () = + + 8 = = 0: a) Vis at -tuppelet G = (g ; g ; g ) = x; x ; 8 x dannar ein basis for W. Hint: Vis at dim W, og at dei tre vektorane er lineært uavhengige. La P vere vektorrommet av polynom f (x) av grad, med standardbasisen F = ; x; x og la T : P! W vere den lineære transformasjonen gitt ved formelen T (f (x)) = (x ) f (x) (du treng ikkje bevise at T er lineær). b) Finn matrisa [T ] G F (som i læreboka skrivas [T ] G;F ) med omsyn til basisane F og G (the matrix for T relative to the bases F and G).

c) Vis at T er ein isomor sme (an isomorphism), og nn matrisa T F G (som i læreboka skrivas T ) til den inverse transformasjonen. F;G d) Finn polynomet T (f) der f = + x + x + x W: TIL LYKKE!