background image

Algebra liniowa 2

II kolokwium

Na pierwszej stronie pracy proszę napisać nazwę kursu, z którego odbywa się kolokwium,
swoje imię i nazwisko, numer indeksu, wydział, kierunek, rok studiów, imię i nazwisko
wykładowcy (osoby prowadzącej ćwiczenia), datę oraz sporządzić poniższą tabelkę. Po-
nadto prosz
ę ponumerować i podpisać wszystkie pozostałe kartki pracy.

A

1

2

3

4

Suma

Treści zadań proszę nie przepisywać. Rozwiązanie zadania o numerze n należy napi-
sa
ć na n-tej kartce pracy. Na rozwiązanie zadań przeznaczono 60 minut, za rozwiązanie
każdego zadania można otrzymać od 0 do 5 punktów. W rozwiązaniach należy dokładnie
opisywać przebieg rozumowania, tzn. formułować wykorzystywane definicje i twierdzenia,
przytaczać stosowane wzory, uzasadniać wyciągane wnioski. Ponadto proszę sporządzać
staranne rysunki z pełnym opisem. Powodzenia!

     Teresa Jurlewicz

ZADANIA

1. Napisać macierz w bazie standardowej przestrzeni  

 rzutu prostokąt-

R

3

nego na prostą

,  gdzie  

.

l

= 2tt= −3t

∈ R

2. Macierz przekształcenia liniowego  

  ma w bazie

L

→ V

 przestrzeni liniowej  

  postać  

 Znaleźć 

{

v

1

,

v

2

}

V

A

L

=

3 1
2 1

.

wektory  

 .

L

2

(

v

1

)

L

1

(

v

2

)

3. Wyznaczyć wartości i wektory własne macierzy  

.


1 0 0
1 2 0
1 2 3


4. Obliczyć cosinus kąta zawartego między wektorami  

,

= (

1, 0 )

  w przestrzeni  

  z iloczynem skalarnym wektorów  

= (

3, 2 )

R

2

  określonym wzorem

= ( x

1

y

1

)

,

= ( x

2

y

2

)

 .

(

u

,

) =

3x

1

x

2

2x

1

y

2

2x

2

y

1

+

4y

1

y

2

Odpowiedzi do zestawu

  

A

1.   

 

; 

1

14


4

2 −6

2

1 −3

6 −3

9


2.  

 ;  

L

2

(

v

1

) =

11

v

1

+

8

v

2

L

1

(

v

2

) = −

v

1

+

3

v

2

3.  

,  

; 

W

1

=

lin { ( 2, −2, 1 ) } W

2

=

lin { ( 0, 1, −2 ) }

     

; 

W

3

=

lin { ( 0, 0, 1 ) }

4.  

 .

arccos

5

57

background image

Algebra liniowa 2

II kolokwium

Na pierwszej stronie pracy proszę napisać nazwę kursu, z którego odbywa się kolokwium,
swoje imię i nazwisko, numer indeksu, wydział, kierunek, rok studiów, imię i nazwisko
wykładowcy (osoby prowadzącej ćwiczenia), datę oraz sporządzić poniższą tabelkę. Po-
nadto prosz
ę ponumerować i podpisać wszystkie pozostałe kartki pracy.

B

1

2

3

4

Suma

Treści zadań proszę nie przepisywać. Rozwiązanie zadania o numerze n należy napi-
sa
ć na n-tej kartce pracy. Na rozwiązanie zadań przeznaczono 60 minut, za rozwiązanie
każdego zadania można otrzymać od 0 do 5 punktów. W rozwiązaniach należy dokładnie
opisywać przebieg rozumowania, tzn. formułować wykorzystywane definicje i twierdzenia,
przytaczać stosowane wzory, uzasadniać wyciągane wnioski. Ponadto proszę sporządzać
staranne rysunki z pełnym opisem. Powodzenia!

     Teresa Jurlewicz

ZADANIA

 

1.   Uzasadnić, że  

   

  jest macierzą obrotu w przes-

=

1
9


8

4 −1

1 −4 −8

4

7 −4


trzeni  

.  Wyznaczyć oś oraz kąt tego obrotu.

R

3

2. Niech  

  będzie symetrią względem płaszczyzny  

  

S

R

3

R

3

xOz

.

Sprawdzić, że     jest przekształceniem liniowym i znaleźć jego

S

macierz w bazie

.

{ (

0, 0, 1 ), ( 0, 1, 1 ), ( 1, 1, 1 ) }

3. Obliczyć  

,  jeżeli     jest przekształceniem liniowym 

K

100

(

0, 1 )

K

o własności

(

4, −1 ) = ( −12, 3 ), ( −1, 1 ) = ( −3, 3 ) .

4. Zortogonalizować i następnie unormować wektory

(

0, 1, 0, 0 ), ( 1, 1, −1, 0 ), ( 2, 3, 4, 1 ) .

Odpowiedzi do zestawu

  

B

1.   kierunek osi obrotu  

,  kąt obrotu  

;  

= (

5, 1, −1 )

α =

3

2.  

 ; 


1

2

2

1 −1 −2
0

0

1


3.  

 ; 

(

0, 3

100

)

4.  

 .

(

0, 1, 0, 0 ), (

1

2

, 0, −

1

2

, 0 ), (

3

19

, 0,

3

19

,

1

19

)

 

background image

Algebra liniowa 2

II kolokwium

Na pierwszej stronie pracy proszę napisać nazwę kursu, z którego odbywa się kolokwium,
swoje imię i nazwisko, numer indeksu, wydział, kierunek, rok studiów, imię i nazwisko
wykładowcy (osoby prowadzącej ćwiczenia), datę oraz sporządzić poniższą tabelkę. Po-
nadto prosz
ę ponumerować i podpisać wszystkie pozostałe kartki pracy.

C

1

2

3

4

Suma

Treści zadań proszę nie przepisywać. Rozwiązanie zadania o numerze n należy napi-
sa
ć na n-tej kartce pracy. Na rozwiązanie zadań przeznaczono 60 minut, za rozwiązanie
każdego zadania można otrzymać od 0 do 5 punktów. W rozwiązaniach należy dokładnie
opisywać przebieg rozumowania, tzn. formułować wykorzystywane definicje i twierdzenia,
przytaczać stosowane wzory, uzasadniać wyciągane wnioski. Ponadto proszę sporządzać
staranne rysunki z pełnym opisem. Powodzenia!

     Teresa Jurlewicz

ZADANIA

1. Uzasadnić, że  

   

  jest macierzą obrotu w przes-

=

1
9


4

4

7

1

8 −4

8 −1 −4


trzeni  

.  Wyznaczyć oś oraz kąt tego obrotu.

R

3

2. W bazie  

  przestrzeni   

{ (

1, 0, 1 ), ( 0, 1, 1 ), ( 1, 1, 3 ) }

R

3

znaleźć macierz przekształcenia liniowego

 .

x

y) = ( − x− y)

3. Znaleźć wartości własne oraz podprzestrzenie własne macierzy

 .


1 2 −3
1 2 −3
1 2 −3


4. Znaleźć wektor unormowany     ortogonalny do wektora  

  

f

1

w przestrzeni  

  z iloczynem skalarnym danym wzorem

R

1

[

x]

  dla  

 .

(

f

) = ( 1 ) ( 1 ) + ( 2 ) ( 2 )

f

∈ R

1

[

x]

Odpowiedzi do zestawu

  

C

 

1.   kierunek osi obrotu  

,  kąt obrotu  

;  

= (

1, 5, −1 )

α =

3

2.  

 ; 


0 1

4

1 0

4

0 0 −2


3.  

W

0

=

lin { ( 3, 0, 1 ), ( −2, 1, 0 ) }

4.  

  lub  

  .

2

=

2 − x

background image

Algebra liniowa 2

II kolokwium

Na pierwszej stronie pracy proszę napisać nazwę kursu, z którego odbywa się kolokwium,
swoje imię i nazwisko, numer indeksu, wydział, kierunek, rok studiów, imię i nazwisko
wykładowcy (osoby prowadzącej ćwiczenia), datę oraz sporządzić poniższą tabelkę. Po-
nadto prosz
ę ponumerować i podpisać wszystkie pozostałe kartki pracy.

D

1

2

3

4

Suma

Treści zadań proszę nie przepisywać. Rozwiązanie zadania o numerze n należy napi-
sa
ć na n-tej kartce pracy. Na rozwiązanie zadań przeznaczono 60 minut, za rozwiązanie
każdego zadania można otrzymać od 0 do 5 punktów. W rozwiązaniach należy dokładnie
opisywać przebieg rozumowania, tzn. formułować wykorzystywane definicje i twierdzenia,
przytaczać stosowane wzory, uzasadniać wyciągane wnioski. Ponadto proszę sporządzać
staranne rysunki z pełnym opisem. Powodzenia!

     Teresa Jurlewicz

ZADANIA

1. Napisać macierz w bazie standardowej przestrzeni  

 symetrii

R

3

względem prostej

,  gdzie  

.

l

= −t= 4t= 2t

∈ R

2. Macierz przekształcenia liniowego  

  ma w bazie

L

→ V

 przestrzeni  liniowej  

  postać  

 . 

{

v

1

,

v

2

}

V

A

L

=

0

1

1 −2

Znaleźć wektor

 .

L

3

(

v

1

+

v

2

)

3. Wyznaczyć wartości i wektory własne przekształcenia liniowego 

 .

x

y) = ( 3x, 2+ 2y)

4. Wektory  

  uzupełnić do bazy 

= (

1, 3, −2 ),

= (−

1, 1, 1 )

ortogonalnej  przestrzeni  

  i znaleźć współrzędne wektora 

E

3

 

  w tej bazie.

= (

12, −4, 7 )

Odpowiedzi do zestawu

  

D

1.   

 

; 

1

21


19 −8

4

8 11

16

4 16 −13


2.  

 ; 

3

v

1

7

v

2

3.  

,  

,

W

1

=

lin { ( 0, 0, 1 ) } W

2

=

lin { ( 0, 1, 1 ) }

     

;

W

3

=

lin { ( 2, 4, 3 ) }

4.  współrzędne  

  w bazie  

, gdzie

[ −

1, −3, 2 ]

{

u

,

v

,

}

    

 .

= (

5, 1, 4 )