Vektortér. A vektortér elemeit vektornak, a test elemeit skalárnak nevezzük. Ezért a függvény neve skalárral való szorzás (nem művelet).



Hasonló dokumentumok
A lineáris tér. Készítette: Dr. Ábrahám István

Miskolci Egyetem. Diszkrét matek I. Vizsga-jegyzet. Hegedűs Ádám Imre

BUDAPESTI KÖZGAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM. Puskás Csaba, Szabó Imre, Tallos Péter LINEÁRIS ALGEBRA JEGYZET

1. Algebrai alapok: Melyek műveletek az alábbiak közül?

Lineáris algebra I. Kovács Zoltán. Előadásvázlat (2006. február 22.)

5. Előadás. Megyesi László: Lineáris algebra, oldal. 5. előadás Lineáris függetlenség

Lineáris Algebra gyakorlatok

MATEMATIKA FELADATGYŰJTEMÉNY

A kvantummechanika általános formalizmusa

Széchenyi István Egyetem, 2005

Sztojka Miroszláv LINEÁRIS ALGEBRA Egyetemi jegyzet Ungvár 2013

Áttekintés a felhasznált lineáris algebrai ismeretekről.

1. Lineáris leképezések

Lineáris algebra I. Vektorok és szorzataik

Lineáris algebra és mátrixok alkalmazása a numerikus analízisben

JANUS PANNONIUS TUDOMÁNYEGYETEM. Schipp Ferenc ANALÍZIS I. Sorozatok és sorok

DISZKRÉT MATEMATIKA: STRUKTÚRÁK Előadáson mutatott példa: Bércesné Novák Ágnes

Lineáris algebra - jegyzet. Kupán Pál

Bevezetés a számításelméletbe I. feladatgyűjtemény. Szeszlér Dávid, Wiener Gábor

Lineáris algebrai módszerek a kombinatorikában

Lineáris Algebra GEMAN 203-B. A három dimenziós tér vektorai, egyenesei, síkjai

Lineáris algebra gyakorlat

Ismerkedés az Abel-csoportokkal

Bevezetés 3. Vizsga tételsor 5. 1 Komplex számok 6. 2 Lineáris algebra Vektorterek 11

1. Generátorrendszer. Házi feladat (fizikából tudjuk) Ha v és w nem párhuzamos síkvektorok, akkor generátorrendszert alkotnak a sík vektorainak

Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens

Absztrakt vektorterek

Fejezetek a lineáris algebrából PTE-PMMK, Műszaki Informatika Bsc. Dr. Kersner Róbert

Halmazok-előadás vázlat

NUMERIKUS MÓDSZEREK FARAGÓ ISTVÁN HORVÁTH RÓBERT. Ismertető Tartalomjegyzék Pályázati támogatás Gondozó

Mátrixok. 3. fejezet Bevezetés: műveletek táblázatokkal

Lineáris algebra bevezető

Valasek Gábor

Válasz Szőnyi Tamásnak az Optimális térlefedő kódok kutatása című doktori értekezés opponensi bírálatára

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

Vektorterek. Wettl Ferenc február 17. Wettl Ferenc Vektorterek február / 27


9. Előadás. (9. előadás) Lineáris egyr.(3.), Sajátérték április / 35

Lineáris leképezések (előadásvázlat, szeptember 28.) Maróti Miklós, Kátai-Urbán Kamilla

MATEMATIKA TANMENET SZAKKÖZÉPISKOLA 9.A-9.C-9.D OSZTÁLY HETI 4 ÓRA 37 HÉT/ ÖSSZ 148 ÓRA

1.1. Gyökök és hatványozás Hatványozás Gyökök Azonosságok Egyenlőtlenségek... 3

A lineáris algebrában központi szerepet betöltı vektortér fogalmát értelmezzük most, s megvizsgáljuk e struktúra legfontosabb egyszerő tulajdonságait.

Egy irányított szakasz egyértelműen meghatároz egy vektort.

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

Lineáris programozás. Modellalkotás Grafikus megoldás Feladattípusok Szimplex módszer

A gyakorlati jegy

LINEÁRIS ALGEBRA PÉLDATÁR MÉRNÖK INFORMATIKUSOKNAK

Mátrixaritmetika. Tartalom:

Lineáris algebra. négyzetes mátrix: n x n-es mátrix oszlop mátrix, oszlop vektor: egyetlen oszlopból áll

VEKTORTEREK I. VEKTORTÉR, ALTÉR, GENERÁTORRENDSZER október 15. Irodalom. További ajánlott feladatok

Mat. A2 3. gyakorlat 2016/17, második félév

Alkalmazott modul: Programozás

Lineáris algebra. =0 iє{1,,n}

LINEÁRIS ALGEBRA. matematika alapszak. Euklideszi terek. SZTE Bolyai Intézet, őszi félév. Euklideszi terek LINEÁRIS ALGEBRA 1 / 40

Diszkrét matematika II., 8. előadás. Vektorterek

Vektorterek. =a gyakorlatokon megoldásra ajánlott

Vektorok, mátrixok, lineáris egyenletrendszerek

4. előadás. Vektorok

15. LINEÁRIS EGYENLETRENDSZEREK

9. ÉVFOLYAM. Tájékozottság a racionális számkörben. Az azonosságok ismerete és alkalmazásuk. Számok abszolútértéke, normál alakja.

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

1. Három tanuló reggel az iskola bejáratánál hányféle sorrendben lépheti át a küszöböt?

Analízis előadás és gyakorlat vázlat

Vektorterek. Több esetben találkozhattunk olyan struktúrával, ahol az. szabadvektorok esetében, vagy a függvények körében, vagy a. vektortér fogalma.

Matematika emelt szint a évfolyam számára

Színes papíroktól a narancspakolásig a blokkrendszerek szimmetrikus világa

Lineáris leképezések, mátrixuk, bázistranszformáció. Képtér, magtér, dimenziótétel, rang, invertálhatóság

6. Előadás. Megyesi László: Lineáris algebra, oldal. 6. előadás Bázis, dimenzió

Alkalmazott algebra. Vektorterek, egyenletrendszerek :15-14:00 EIC. Wettl Ferenc ALGEBRA TANSZÉK

Differenciálegyenletek a hétköznapokban

Gy ur uk aprilis 11.

Számítástudomány matematikai alapjai segédlet táv és levelező

Matematikai alapismeretek. Huszti Andrea

Brückler Zita Flóra. Lineáris rendszerek integrálása

Komáromi Éva LINEÁRIS PROGRAMOZÁS

Meghirdetés féléve 2 Kreditpont Összóraszám (elm+gyak) 2+0

A lineáris programozás 1 A geometriai megoldás

Teljesítménynyilatkozat száma:

Juhász Tibor. Lineáris algebra

Komputer statisztika gyakorlatok

Nemlineáris optimalizálás

Intergrált Intenzív Matematika Érettségi

BOOLE ALGEBRA Logika: A konjunkció és diszjunkció tulajdonságai

Color profile: Generic CMYK printer profile Composite 150 lpi at 45 degrees

Egyetemi matematika az iskolában

Helyi tanterv Német nyelvű matematika érettségi előkészítő. 11. évfolyam

Bírálat. Farkas András

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

Diszkrét Matematika I.

Lineáris algebra és a rang fogalma (el adásvázlat, szeptember 29.) Maróti Miklós

Matematika A2a LINEÁRIS ALGEBRA NAGY ATTILA

Diszkrét matematika I., 12. előadás Dr. Takách Géza NyME FMK Informatikai Intézet takach november 30.

1. Homogén lineáris egyenletrendszer megoldástere

Dekonvolúció, Spike dekonvolúció. Konvolúciós föld model

TENZORSZÁMÍTÁS INDEXES JELÖLÉSMÓDBAN

A lineáris algebra forrásai: egyenletrendszerek, vektorok

Feladatok a Gazdasági matematika II. tárgy gyakorlataihoz

1. feladatsor: Vektorterek, lineáris kombináció, mátrixok, determináns (megoldás)

Diszkrét matematika 2.

Alapvető polinomalgoritmusok

Átírás:

Vektortér A vektortér (lineáris tér, lineáris vektortér) két, már tanult algebrai struktúrát kapcsol össze. Def.: Legyen V nemüres halmaz, amelyben egy összeadásnak nevezett művelet van definiálva, és amelyre nézve kommutatív csoportot alkot. T legyen tetszőleges kommutatív test. A V (nemüres) halmazt vektortérnek nevezzük a T test felett, ha definiálható olyan függvény, amelynek értelmezési tartománya T x V, értékkészlete V, és a következő tulajdonságokkal rendelkezik: - Bármely λ, µ T és v V esetén: (λ+µ)v=λv+µv - Bármely λ T és v, u V esetén: λ(u+v)=λu+λv - Bármely λ, µ T és v V esetén: (λµ)v=λ(µv) - Bármely v V esetén: 1v=v, ahol 1 a T test (szorzásra vonatkozó) egységeleme (azaz amellyel minden λ T-re 1λ=λ1=λ). A vektortér elemeit vektornak, a test elemeit skalárnak nevezzük. Ezért a függvény neve skalárral való szorzás (nem művelet). Megjegyzés: Ebben a fejezetben aláhúzással jelöljük a vektorokat. Példák valós számok fölötti vektorterekre: - sík vektorai: geometriai és rendezett pár értelemben is, a szokásos összeadásra és számmal való szorzásra nézve vektorteret alkotnak a valós - tér vektorai: geometriai és rendezett hármas értelemben is, a szokásos összeadásra és számmal való szorzásra nézve vektorteret alkotnak a valós - n m-es mátrixok, speciálisan: 1 x n es sorvektorok, n x 1-es oszlopvektorok a szokásos mátrix összeadásra és számmal való szorzásra nézve vektorteret alkotnak a valós Bércesné Novák Ágnes 1

- az alakú 2 x 2-es mátrixok, ahol a R, a szokásos mátrix összeadásra és számmal való szorzásra nézve vektorteret alkotnak a valós a a - az egyetlen elemet, a 0 vektort tartalmazó halmaz a szokásos mátrix összeadásra és számmal való szorzásra nézve vektorteret alkot a valós - Minden test tekinthető önmaga feletti vektortérnek. - legfeljebb n-edfokú polinomok R felett A definíció következményei: 1. Bármely λ T re λ0=0, ahol 0 a V halmazbeli összeadás inverze Biz.: Freud 4.1.2 tétel (99. old.) v+0=v /λ λ(v+0)= λv, baloldal felbontva: λv+λ0=λv Mindkét oldalhoz (λv) inverz elemét, (λv) -1 -et hozzáadva: λv+(λv) -1 +λ0=λv+(λv) -1 0 +λ0=0 λ0=0 2. Bármely v V-re 0v=0, ahol 0 a T testbeli összeadás egységeleme. Biz.: λ v=(λ+0)v=λv+0v Először a testbeli + egységelem definícióját, aztán a vektortér definíciójában megkövetelt vegyes disztributív szabályt alkalmaztuk. Mindkét oldalhoz (λv) inverz elemét, (λv) -1 -et hozzáadva: λv+(λv) -1 = λv+(λv) -1 +0v 0 = 0 + 0v=0v Bércesné Novák Ágnes 2

3. Bármely v V-re, (-1)v=v -1, ahol (-1) a T testbeli szorzás egységelemének az összeadásra vonatkozó inverze, v -1 pedig a vektortérben a v vektor összeadásra vonatkozó inverze. Biz.: 0=((-1)+1)v a 2. állítás miatt 0= (-1)v+1v=(-1)v+v a vektortér vegyes disztributivitási szabálya miatt, valamint az 1v=v kikötése miatt. Másrészt 0=v -1 +v a 0 definíciója miatt. Mindkét oldalhoz v inverz elemét, v -1 -et hozzáadva: v -1 =(-1)v+v +v -1 v -1 =(-1)v+0 v -1 =(-1)v 4. Ha λ v=0,, λ T, v V akkor vagy λ =0, vagy v=0 Biz.: Ha λ 0, akkor λ-nak létezik a szorzásra vonatkozó inverze a T testben, legyen ez λ -1. λ v=0 mindkét beszorozva λ -1 -gyel, λ -1 λv=λ -1 0 Baloldal=1v=v, ahol 1 a tesbeli szorzás egységeleme Jobboldal=0 az 1. következmény miatt. Def.: A T test feletti V vektortér egy nemüres W V részhalmazát altérnek nevezzük a V-ben, ha W maga is vektortér ugyanazon T test felett ugyanazokra a V-beli vektorműveletekre (pontosabban ezeknek a műveleteknek a W-re történő megszorításaira) nézve. Példák altérre: 1. síkvektorok halmaza térvektorok halmaza 2. Előbbi példában, ha a síkvektorokat (x, y, 0) számhármasokkal (x, y R), a térvektorokat (x, y, z) számhármasokkal (x, y, z R) pedig reprezentáljuk, akkor a 0 harmadik elemmel rendelkező rendezett számhármasok vektortere altere az általános alakú számhármasoknak. 3. λ(a, b, c), ahol λ, a, b, c R, alakú számhármasok a valós számtest felett, ha az összeadást megfelelő elemenként definiáljuk, a számmal való szorzást pedig elemenkénti szorzással (biz. később). Bércesné Novák Ágnes 3

4. Az a a az c alakú valós elemű mátrixok alteret alkotnak az alakú valós elemű mátrixok vektorterében, amelyek alteret alkotnak b c b d alakú valós elemű mátrixok vektorterében a valós 5. Minden vektortérben a {0} altér. Jelölés: R x R x.x R=R n, spec.: R x R=R 2, R x R x R=R 3 Megjegyzés: R 2 és R 3 lényegében azonos (pontosabban izomorf, ld. később) a sík illetve a tér vektoraival. Feladatok: 1. Általánosítsa a 2. példát rendezett szám n-esekre! 2. Milyen általánosítás tehető a 3. példával kapcsolatban? Bércesné Novák Ágnes 4

Tétel: Egy T test feletti V vektortérben egy W nemüres részhalmaz akkor és csak akkor altér, ha: (i) u, v W u+v W (ii) v W, λ T λv W teljesül. Megjegyzés: Ha a vektortér egy részhalmazáról be akarjuk látni, hogy egyben altér is, elegendő azt bizonyítani, hogy a vektorok összeadása és a skalárral való szorzás nem vezet ki a részhalmazból. Biz.: A kommutativitás, asszociativitás, disztributív szabályok általános érvényűek, így azokat nem kell bizonyítani. Kérdéses lehet az egység (vektor) és az inverz(vektor) létezése. Ezeket a tétel feltételei biztosítják, hiszen 0 T esetén bármely v W-re 0v=0, ami (ii) miatt W-beli. Hasonlóan, -1 T-re a (ii) feltétel miatt, és a fent bizonyított 3. következmény miatt ( 1)v=v -1, vagyis minden W-beli elem +-ra vonatkozó inverze is W-beli. Igazoljuk a fenti, altérre vonatkozó példák helyességét! Bércesné Novák Ágnes 5