Absztrakt vektorterek

Hasonló dokumentumok
Vektortér fogalma vektortér lineáris tér x, y x, y x, y, z x, y x + y) y; 7.)

2010/2011 es tanév II. féléves tematika

Diszkrét matematika II., 8. előadás. Vektorterek

2014/2015-ös tanév II. féléves tematika

Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens

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

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

1. Bázistranszformáció

17. előadás: Vektorok a térben

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

A gyakorlati jegy

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

Lineáris algebra. =0 iє{1,,n}

Kalkulus II. Beugró kérdések és válaszok 2012/2013 as tanév II. félév

1. Algebrai alapok: Melyek műveletek az alábbiak közül?

Vektorok (folytatás)

Néhány szó a mátrixokról

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

Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens

Vektorok, mátrixok, lineáris egyenletrendszerek

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

Laplace-transzformáció. Vajda István február 26.

DISZKRÉT MATEMATIKA: STRUKTÚRÁK Előadáson mutatott példa: Bércesné Novák Ágnes

Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens

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


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

Funkcionálanalízis. n=1. n=1. x n y n. n=1

4. Absztrakt terek elmélete

LINEÁRIS VEKTORTÉR. Kiegészítő anyag. (Bércesné Novák Ágnes előadása) Vektorok függetlensége, függősége

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

1. Lineáris leképezések

Lineáris algebra LI 1. Lineáris algebra. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK) engedélyével használhatók fel!

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

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

Algebrai struktúrák, mátrixok

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

VIK A2 Matematika - BOSCH, Hatvan, 3. Gyakorlati anyag. Mátrix rangja

1. Absztrakt terek 1. (x, y) x + y X és (λ, x) λx X. műveletek értelmezve vannak, és amelyekre teljesülnek a következő axiómák:

Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens

1. Homogén lineáris egyenletrendszer megoldástere

Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens

Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens

Gyökvonás. Hatvány, gyök, logaritmus áttekintés

Matematika A1a - Analízis elméleti kérdései

1. zárthelyi,

f (ξ i ) (x i x i 1 )

Mátrixok 2017 Mátrixok

Matematika A2a LINEÁRIS ALGEBRA NAGY ATTILA

Minimum kérdések a Lineáris algebra vizsga beugró részéhez. Az R n vektortér

Vektorok. Vektoron irányított szakaszt értünk.

Kvadratikus alakok és euklideszi terek (előadásvázlat, október 5.) Maróti Miklós, Kátai-Urbán Kamilla

Matematika A2 vizsga mgeoldása június 4.

1. Házi feladat. Határidő: I. Legyen f : R R, f(x) = x 2, valamint. d : R + 0 R+ 0

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

1. Mátrixösszeadás és skalárral szorzás

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

Matematika A2a LINEÁRIS ALGEBRA NAGY ATTILA

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

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

Vektoralgebra. Ebben a részben a vektorokat aláhúzással jelöljük

Vektorterek. =a gyakorlatokon megoldásra ajánlott

Lineáris Algebra. Tartalomjegyzék. Pejó Balázs. 1. Peano-axiomák

12. Mikor nevezünk egy részhalmazt nyíltnak, illetve zártnak a valós számok körében?

A Riemann-integrál intervallumon I.

A valós számok halmaza

Fraktálok. Kontrakciók Affin leképezések. Czirbusz Sándor ELTE IK, Komputeralgebra Tanszék. TARTALOMJEGYZÉK Kontrakciók Affin transzformációk

2. Hogyan számíthatjuk ki két komplex szám szorzatát, ha azok a+bi alakban, illetve trigonometrikus alakban vannak megadva?

Diszkrét matematika I. gyakorlat

Lineáris algebra Gyakorló feladatok

Valasek Gábor

Matematika (mesterképzés)

Lajk o K aroly Kalkulus II. Debreceni Egyetem Matematikai es Informatikai Int ezet

Felügyelt önálló tanulás - Analízis III.

1. Mit jelent az, hogy egy W R n részhalmaz altér?

Lineáris algebra gyakorlat

Bevezetés a funkcionálanalízisbe

Matematika szigorlat június 17. Neptun kód:

i=1 λ iv i = 0 előállítása, melynél valamelyik λ i

Határozott integrál. Newton -Leibniz szabály. alkalmazások. improprius integrál

Lineáris leképezések. Wettl Ferenc március 9. Wettl Ferenc Lineáris leképezések március 9. 1 / 31

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Feladatok a Gazdasági matematika II. tárgy gyakorlataihoz

10. Feladat. Döntse el, hogy igaz vagy hamis. Név:...

1. feladatsor Komplex számok

1. Diagonalizálás. A Hom(V) diagonalizálható, ha van olyan bázis, amelyben A mátrixa diagonális. A diagonalizálható van sajátvektorokból álló bázis.

A lineáris algebra forrásai: egyenletrendszerek, vektorok

Sorozatok, sorok, függvények határértéke és folytonossága Leindler Schipp - Analízis I. könyve + jegyzetek, kidolgozások alapján

ANALÍZIS II. TÉTELBIZONYÍTÁSOK ÍRÁSBELI VIZSGÁRA

1. A polinom fogalma. Számolás formális kifejezésekkel. Feladat Oldjuk meg az x2 + x + 1 x + 1. = x egyenletet.

1. MECHANIKA-MOZGÁSTAN GYAKORLAT (kidolgozta: Szüle Veronika, egy. ts.) Matematikai összefoglaló

Házi feladatok megoldása. Harmadik típusú nyelvek és véges automaták. Házi feladatok megoldása. VDA-hoz 3NF nyelvtan készítése

Valószínűségi változók. Várható érték és szórás

1. Végezd el a kijelölt mûveleteket a betûk helyére írt számokkal! Húzd alá azokat a mûveleteket,

Bevezetés az algebrába 2

3. előadás Stabilitás

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

1. Részcsoportok (1) C + R + Q + Z +. (2) C R Q. (3) Q nem részcsoportja C + -nak, mert más a művelet!

1.1. Vektorok és operátorok mátrix formában

Rang, sajátérték. Dr. Takách Géza NyME FMK Informatikai Intézet takach/ február 15

Átírás:

Absztrkt vektorterek Összeállított: dr. Leitold Adrien egyetemi docens 213. 1. 8. Absztrkt vektorterek /1.

Absztrkt vektortér definíciój Legyen V egy hlmz, egy test (pl. vlós vgy komplex számtest), és legyenek dottk + : V V V és : V V műveletek. Tegyük fel, hogy bármely, b, c V, λ, esetén V1: ( + b) + c = + (b + c ) (sszocitivitás) V2: + b = b + (kommuttivitás) V3: Létezik olyn ov elem, hogy bármely V esetén + o =. (nullelem létezése) V4: Bármely V esetén létezik olyn V, hogy + = o, hol =(-1), z ellentettje. (ellentett létezése) V5: (λ+μ) = λ + μ V6: λ ( + b) = λ + λ b V7: λ (μ ) = (λμ) V8: 1 = Absztrkt vektorterek /2.

Absztrkt vektortér definíciój (folyt.) Ekkor V-t test feletti vektortérnek, V elemeit vektoroknk, elemeit sklároknk hívjuk. =R esetén vlós vektortérről, =C esetén komplex vektortérről beszélünk. A V1-V8 tuljdonságokt vektortér-xiómáknk nevezzük. Absztrkt vektorterek /3.

Anlóg módon értelmezhető lin. lgebri foglmk bsztrkt vektorterekben Lineáris kombináció: Legyen V egy test feletti vektortér. Legyenek 1, 2,, k V-beli vektorok és λ 1, λ 2,, λ k sklárok. Ekkor λ 1 1 + λ 2 2 + + λ k k V vektort z 1,, k vektorok λ 1,, λ k sklárokkl vett lineáris kombinációjánk nevezzük. Triviális lineáris kombináció Lineáris függetlenség, összefüggőség véges sok vektorr Kiegészítés: Egy H V vektorhlmz lineárisn független, h minden véges részhlmz lineárisn független. Ellenkező esetben H lineárisn összefüggő. Rng Generátorrendszer, bázis Absztrkt vektorterek /4.

Anlóg módon értelmezhető lin. lgebri foglmk bsztrkt vektorterekben (folyt.) Dimenzió: H egy vektortérnek vn véges bázis, kkor igzolhtó, hogy vektortér minden bázis ugynnnyi vektorból áll. Ezt számot vektortér dimenziójánk nevezzük. H egy vektortérnek nincs véges bázis, kkor vektorteret végtelen dimenziósnk hívjuk. Megjegyzés: Véges dimenziós vektorterekben hsználhtó bázistrnszformáció lgoritmus. Absztrkt vektorterek /5.

Példák bsztrkt vektorterekre 1. V =R n, =R + és művelet tnult módon értelmezve vlós vektortér 2. V =C n komplex számokból képzett rendezett n-esek hlmz, =R vgy C =R esetén vlós vektortér =C esetén komplex vektortér + és művelet tnult módon értelmezve nullelem: (,,); (z 1,,z n )C n ellentettje: (-z 1,,-z n ) =R esetén bázis: (1,,), (i,,),, (,,1), (,,i) 2n dimenziós vektortér =C esetén bázis: (1,,),, (,,1) n dimenziós vektortér Absztrkt vektorterek /6.

Példák bsztrkt vektorterekre (folyt.) 3. V =R mn, vlós számokból képzett m n-es mátrixok hlmz, =R vlós vektortér + és művelet tnult módon értelmezve nullelem: m n-es nullmátrix z ellentettje bázis: mn dimenziós mn m m n n mxn A 2 1 2 22 21 1 12 11 mn m m n n mxn A 2 1 2 22 21 1 12 11 1,, 1, 1 Absztrkt vektorterek /7.

Példák bsztrkt vektorterekre (folyt.) 4. V =C mn, komplex számokból képzett m n-es mátrixok hlmz, =R, vgy =C + és művelet tnult módon értelmezve =R esetén vlós vektortér, 2mn dimenziós =C esetén komplex vektortér, mn dimenziós 5. V = L(R m,r n ) = A: R m R n A lineáris, z R m R n típusú lineáris leképezések hlmz, =R + és művelet tnult módon értelmezve nullelem: O : R m R n, x o z A: R m R n lineáris leképezés ellentettje A : R m R n melyre A (x) = - A (x), minden xr m esetén vlós vektortér igzolhtó, hogy mn dimenziós Absztrkt vektorterek /8.

Példák bsztrkt vektorterekre (folyt.) 6. V = P R, vlós együtthtós polinomok hlmz, =R + és művelet pontonként nullelem: o : R R, x (zonosn null polinom) p(x) = + 1 x + 2 x 2 + + n x n polinom ellentettje: -p(x) = 1 x 2 x 2 n x n vlós vektortér bázis: q : R R, x 1; q 1 : R R, x x; q 2 : R R, x x 2 ; végtelen dimenziós 7. V = P Rn, legfeljebb n-ed fokú vlós együtthtós polinomok hlmz, =R műveletek, nullelem, ellentett u., mint előbb vlós vektortér bázis: q : R R, x 1; q 1 : R R, x x; ; q n : R R, x x n n +1 dimenziós Absztrkt vektorterek /9.

Példák bsztrkt vektorterekre (folyt.) 8. V = R N, vlós számokból álló végtelen számsoroztok hlmz, =R + és művelet tnult módon nullelem:,,, (zonosn null sorozt) z ( n ) sorozt ellentettje: (- n ) vlós vektortér bázis: 1 : 1,,, ; 2 :, 1,, ; 3 :,, 1, ; végtelen dimenziós 9. V = R I = f: IR, z IR intervllumon értelmezett vlós függvények hlmz, =R műveletek pontonként vlós vektortér végtelen dimenziós Absztrkt vektorterek /1.

Példák bsztrkt vektorterekre (folyt.) 1. C (I ) = f: IR f folytonos, =R D (I ) = f: IR f differenciálhtó, =R S (I ) = f: IR f integrálhtó, =R nyilván D (I ) C (I ) S (I ) R I mindegyik végtelen dimenziós vektortér Absztrkt vektorterek /11.

Alterek bsztrkt vektorterekben Altér: nlóg definíció: Legyen V egy test feletti vektortér. A H V vektorhlmzt ltérnek hívjuk V vektortérben, h bármely, bh vektorok és bármely λ esetén +b H és λ H is teljesül. H zárt vektorműveletekre. Megjegyzések: Egy ltér mindig trtlmzz vektortér nullvektorát. Egy vektortér ltere z örökölt műveletekkel mg is vektortér, teljesülnek benne V1-V8 vektortérxiómák. Absztrkt vektorterek /12.

Példák lterekre P Rn ltér P R vektortérben. R N vektortérben lteret lkotnk korlátos soroztok, zon belül konvergens soroztok, zon belül -hoz konvergáló soroztok. D (I ) C (I ) S (I ) R I egymás lterei. Absztrkt vektorterek /13.

Absztrkt vektorterek közti lineáris leképezések Lineáris leképezés: Legyenek V és W zonos test ( ) feletti vektorterek. Az A : V W leképezést lineárisnk nevezzük, h bármely x,y V és esetén A (x+y)= A (x)+a (y) A (x)= A (x) dditív homogén Megjegyzés: mgtér, képtér foglm nlóg módon értelmezhető. Absztrkt vektorterek /14.

Példák lineáris leképezésekre 1. Legyen V R N konvergens soroztok vektortere. A : V R, ( ) lim n n n p p' 2. A : P R P R, (deriválás) 3. A : S (I ) R, f I f 4. : L(R m,r n ) R nm, A M (A) 5. A : R N R, ( n ) n k (k N rögzített) Absztrkt vektorterek /15.

Megjegyzések Legyenek V és W test feletti vektorterek. A V W típusú lineáris leképezésekre korábbikkl nlóg módon értelmezhető z összedás és sklárrl vló szorzás művelete. Megmutthtó, hogy L(V, W) = A : V W A lineáris leképezések hlmz ezekkel műveletekkel vektorteret lkot. Speciálisn legyen V test feletti vektortér. A L(V, ) = A : V A lineáris vektorteret V vektortér duálisánk nevezzük és V -gl jelöljük. A V W típusú lineáris leképezésekre korábbikkl nlóg módon értelmezhető mgtér, képtér és rng foglm. R n vektortér/16

Lineáris leképezés mátrix Legyenek V és W zonos test feletti véges dimenziós vektorterek, legyen dim(v ) = m és dim(w ) = n. B 1 legyen bázis V vektortérben, B 2 pedig legyen bázis W vektortérben. Legyen A : V W lineáris leképezés. Az A lineáris leképezés B 1 -B 2 bázisokr vontkozó mátrixán zt z n m-es mátrixot értjük, melynek oszlopibn B 1 bázis elemeihez rendelt képelemek B 2 bázisr vontkozó koordinátái állnk. 28.9.8. R n vektortér/17

Izomorf vektorterek Lineáris izomorfizmus: A bijektív lineáris leképezéseket lineáris izomorfizmusoknk nevezzük. Izomorf vektorterek: A V és W vektorterek izomorfk, h létezik A : V W lineáris izomorfizmus. Jel.: V W Struktúr-tétel: Két zonos test feletti véges dimenziós vektortér pontosn kkor izomorf, h dimenziójuk megegyezik. R n vektortér/18

Nullitás-rng tétel Nullitás: Legyen A : V W lineáris leképezés. Az A mgterének dimenzióját z A lineáris leképezés nullitásánk nevezzük. Jel.: n(a) n(a)=dim (ker (A)) Nullitás-rng tétel: Legyen A : V W lineáris leképezés, hol V véges dimenziós. Ekkor: n(a)+r(a) = dim(v), zz A nullitásánk és rngjánk összege egyenlő V dimenziójávl. R n vektortér/19