Algebra Liniowa - Zadania R. Dryªo

1

Zestaw I

Uwaga. Przez baz¦ kanoniczn¡ przestrzeni wektorowej F n nad ciaªem F

jak zawsze rozumiemy baz¦ e1, . . . , en, gdzie ei = (0, . . . , 0, 1 , 0, . . . , 0).

|{z}

i

Zadanie 1. Wykaza¢, »e wektory b1 = [0, 1, 2], b2 = [2, −1, 1], b3 =

[−1, −1, 0] tworz¡ baz¦

3

R . Znale¹¢ wspóªrz¦dne wektora u = [1, 2, 3] w tej bazie.

Zadanie 2. Znale¹¢ macierz przej±cia z bazy kanonicznej 3

R do bazy

{bi} z poprzedniego zadania. Przy pomocy tej macierzy wyznaczy¢ wspóª-

rz¦dne wektora u = [−3, 2, 1] w bazie {bi}.

Zadanie 3. Poda¢ wzór odwzorowania liniowego f : 3

3

R → R w bazie

kanonicznej, takiego, »e f(bi) = ci dla i = 1, 2, 3, gdzie bi s¡ wektorami z zad.1 oraz c1 = [0, 1, 2], c2 = [2, −1, 1], c3 = [−1, −1, 0].

Zadanie 4. Niech V ⊂ 4

R b¦dzie podprzestrzeni¡ generowan¡ przez wektory v1 = [1, −1, 2, 2], v2 = [−1, 0, 2, 1], v3 = [3, −1, −2, 0].

(i) Znale¹¢ wymiar dim V .

(ii) Znale¹¢ podprzestrze« dopeªniaj¡c¡ W ⊂ 4

4

R tak¡, »e V ⊕ W = R .

(iii) Znale¹¢ formy liniowe F

4

1, . . . , Fn : R

→ R, gdzie n = 4 − dim V ,

takie »e V = {v ∈ 4

R | F1(v) = . . . = Fn(v) = 0}.

Zadanie 5. Znale¹¢ baz¦ j¡dra kerf i baz¦ obrazu imf odzorowania liniowego f : 4

4

R → R , które w bazie kanonicznej ma macierz

 2

0

1 2

 2

1

0 0

−2 −2 1 2





8

1

3 6

Zadanie 6. Odwzorowanie liniowe f : 3

3

Z →

ma w bazie kanonicznej

7

Z7

macierz

3 1 2

A =

3 2 1



 .

5 4 4

2

Wykaza¢, »e f jest izomorzmem i wyznaczy¢ odwzorowanie odrotne f−1.

Zadanie 7. Rozwi¡za¢ ukªad równa« nad Z7

x

3

A y

5



 = 

 ,

z

1

gdzie A jest macierz¡ z zad.6.

3

Zestaw II

Uwaga. Przez baz¦ kanoniczn¡ przestrzeni wektorowej F n nad ciaªem F

jak zawsze rozumiemy baz¦ e1, . . . , en, gdzie ei = (0, . . . , 0, 1 , 0, . . . , 0).

|{z}

i

Zadanie 1. Wykaza¢, »e wektory b1 = [2, −1, −1], b2 = [−1, 1, 0], b3 =

[2, −1, 0] tworz¡ baz¦

3

R . Znale¹¢ wspóªrz¦dne wektora u = [1, 2, 3] w tej bazie.

Zadanie 2. Znale¹¢ macierz przej±cia z bazy kanonicznej 3

R do bazy

{bi} z poprzedniego zadania. Przy pomocy tej macierzy wyznaczy¢ wspóª-

rz¦dne wektora u = [−3, 2, 1] w bazie {bi}.

Zadanie 3. Poda¢ wzór odwzorowania liniowego f : 3

3

R → R w bazie

kanonicznej, takiego, »e f(bi) = ci dla i = 1, 2, 3, gdzie bi s¡ wektorami z zad.1 oraz c1 = [2, −1, −1], c2 = [−1, 1, 0], c3 = [2, −1, 0].

Zadanie 4. Niech V ⊂ 4

R b¦dzie podprzestrzeni¡ generowan¡ przez wektory v1 = [2, 0, 1, 2], v2 = [2, 1, 0, 0], v3 = [−2, −2, 1, 2].

(i) Znale¹¢ wymiar dim V .

(ii) Znale¹¢ podprzestrze« dopeªniaj¡c¡ W ⊂ 4

4

R tak¡, »e V ⊕ W = R .

(iii) Znale¹¢ formy liniowe F

4

1, . . . , Fn : R

→ R, gdzie n = 4 − dim V ,

takie »e V = {v ∈ 4

R | F1(v) = . . . = Fn(v) = 0}.

Zadanie 5. Znale¹¢ baz¦ j¡dra kerf i baz¦ obrazu imf odzorowania liniowego f : 4

4

R → R , które w bazie kanonicznej ma macierz

 2

1 −1 −1

−



1 0

0

0 



.

4

1 −1 −1





5

3 −3 −3

Zadanie 6. Odwzorowanie liniowe f : 3

3

Z →

ma w bazie kanonicznej

7

Z7

macierz

1 1 4

A =

2 5 3



 .

4 4 1

4

Wykaza¢, »e f jest izomorzmem i wyznaczy¢ odwzorowanie odrotne f−1.

Zadanie 7. Rozwi¡za¢ ukªad równa« nad Z7

x

3

A y

5



 = 

 ,

z

1

gdzie A jest macierz¡ z zad.6.

5

Zestaw III

Uwaga. Przez baz¦ kanoniczn¡ przestrzeni wektorowej F n nad ciaªem F

jak zawsze rozumiemy baz¦ e1, . . . , en, gdzie ei = (0, . . . , 0, 1 , 0, . . . , 0).

|{z}

i

Zadanie 1. Wykaza¢, »e wektory b1 = [2, 1, 1], b2 = [−1, 0, −1], b3 =

[1, 1, −1] tworz¡ baz¦

3

R . Znale¹¢ wspóªrz¦dne wektora u = [1, 2, 3] w tej bazie.

Zadanie 2. Znale¹¢ macierz przej±cia z bazy kanonicznej 3

R do bazy

{bi} z poprzedniego zadania. Przy pomocy tej macierzy wyznaczy¢ wspóª-

rz¦dne wektora u = [−3, 2, 1] w bazie {bi}.

Zadanie 3. Poda¢ wzór odwzorowania liniowego f : 3

3

R → R w bazie

kanonicznej, takiego, »e f(bi) = ci dla i = 1, 2, 3, gdzie bi s¡ wektorami z zad.1 oraz c1 = [2, 1, 1], c2 = [−1, 0, −1], c3 = [1, 1, −1].

Zadanie 4. Niech V ⊂ 4

R b¦dzie podprzestrzeni¡ generowan¡ przez wektory v1 = [2, 1, −1, −1], v2 = [−1, 0, 0, 0], v3 = [4, 1, −1, −1].

(i) Znale¹¢ wymiar dim V .

(ii) Znale¹¢ podprzestrze« dopeªniaj¡c¡ W ⊂ 4

4

R tak¡, »e V ⊕ W = R .

(iii) Znale¹¢ formy liniowe F

4

1, . . . , Fn : R

→ R, gdzie n = 4 − dim V ,

takie »e V = {v ∈ 4

R | F1(v) = . . . = Fn(v) = 0}.

Zadanie 5. Znale¹¢ baz¦ j¡dra kerf i baz¦ obrazu imf odzorowania liniowego f : 4

4

R → R , które w bazie kanonicznej ma macierz

 2

1 −1 −1

−



1 0

0

0 

 4

1 −1 −1





5

3 −3 −3

Zadanie 6. Odwzorowanie liniowe f : 3

3

Z →

ma w bazie kanonicznej

7

Z7

macierz

4 2 1

A =

4 4 5





1 1 4

6

Wykaza¢, »e f jest izomorzmem i wyznaczy¢ odwzorowanie odrotne f−1.

Zadanie 7. Rozwi¡za¢ ukªad równa« nad Z7

x

3

A y

5



 = 

 ,

z

1

gdzie A jest macierz¡ z zad.6.

7

Zestaw IV

Uwaga. Przez baz¦ kanoniczn¡ przestrzeni wektorowej F n nad ciaªem F

jak zawsze rozumiemy baz¦ e1, . . . , en, gdzie ei = (0, . . . , 0, 1 , 0, . . . , 0).

|{z}

i

Zadanie 1. Wykaza¢, »e wektory b1 = [2, 1, −1], b2 = [0, 1, 1], b3 =

[−1, 0, −1] tworz¡ baz¦

3

R . Znale¹¢ wspóªrz¦dne wektora u = [1, 2, 3] w tej bazie.

Zadanie 2. Znale¹¢ macierz przej±cia z bazy kanonicznej 3

R do bazy

{bi} z poprzedniego zadania. Przy pomocy tej macierzy wyznaczy¢ wspóª-

rz¦dne wektora u = [−3, 2, 1] w bazie {bi}.

Zadanie 3. Poda¢ wzór odwzorowania liniowego f : 3

3

R → R w bazie

kanonicznej, takiego, »e f(bi) = ci dla i = 1, 2, 3, gdzie bi s¡ wektorami z zad.1 oraz c1 = [2, 1, −1], c2 = [0, 1, 1], c3 = [−1, 0, −1].

Zadanie 4. Niech V ⊂ 4

R b¦dzie podprzestrzeni¡ generowan¡ przez wektory v1 = [2, 1, −1, −1], v2 = [−1, 0, 0, 0], v3 = [4, 1, −1, −1].

(i) Znale¹¢ wymiar dim V .

(ii) Znale¹¢ podprzestrze« dopeªniaj¡c¡ W ⊂ 4

4

R tak¡, »e V ⊕ W = R .

(iii) Znale¹¢ formy liniowe F

4

1, . . . , Fn : R

→ R, gdzie n = 4 − dim V ,

takie »e V = {v ∈ 4

R | F1(v) = . . . = Fn(v) = 0}.

Zadanie 5. Znale¹¢ baz¦ j¡dra kerf i baz¦ obrazu imf odzorowania liniowego f : 4

4

R → R , które w bazie kanonicznej ma macierz

 0

1

1

2

−



1 −1 −1 0

 2

3

3

2





−1

2

2

6

Zadanie 6. Odwzorowanie liniowe f : 3

3

Z →

ma w bazie kanonicznej

7

Z7

macierz

3 3 1

A =

2 5 2



 .

5 3 1

8

Wykaza¢, »e f jest izomorzmem i wyznaczy¢ odwzorowanie odrotne f−1.

Zadanie 7. Rozwi¡za¢ ukªad równa« nad Z7

x

3

A y

5



 = 

 ,

z

1

gdzie A jest macierz¡ z zad.6.

9

Zestaw V

Uwaga. Przez baz¦ kanoniczn¡ przestrzeni wektorowej F n nad ciaªem F

jak zawsze rozumiemy baz¦ e1, . . . , en, gdzie ei = (0, . . . , 0, 1 , 0, . . . , 0).

|{z}

i

Zadanie 1. Wykaza¢, »e wektory b1 = [2, −1, 2], b2 = [0, 0, 2], b3 =

[2, 1, 2] tworz¡ baz¦

3

R . Znale¹¢ wspóªrz¦dne wektora u = [1, 2, 3] w tej bazie.

Zadanie 2. Znale¹¢ macierz przej±cia z bazy kanonicznej 3

R do bazy

{bi} z poprzedniego zadania. Przy pomocy tej macierzy wyznaczy¢ wspóª-

rz¦dne wektora u = [−3, 2, 1] w bazie {bi}.

Zadanie 3. Poda¢ wzór odwzorowania liniowego f : 3

3

R → R w bazie

kanonicznej, takiego, »e f(bi) = ci dla i = 1, 2, 3, gdzie bi s¡ wektorami z zad.1 oraz c1 = [2, −1, 2], c2 = [0, 0, 2], c3 = [2, 1, 2].

Zadanie 4. Niech V ⊂ 4

R b¦dzie podprzestrzeni¡ generowan¡ przez wektory v1 = [−1, 2, 2, −1], v2 = [1, 1, −1, −1], v3 = [−3, 0, 4, 1].

(i) Znale¹¢ wymiar dim V .

(ii) Znale¹¢ podprzestrze« dopeªniaj¡c¡ W ⊂ 4

4

R tak¡, »e V ⊕ W = R .

(iii) Znale¹¢ formy liniowe F

4

1, . . . , Fn : R

→ R, gdzie n = 4 − dim V ,

takie »e V = {v ∈ 4

R | F1(v) = . . . = Fn(v) = 0}.

Zadanie 5. Znale¹¢ baz¦ j¡dra kerf i baz¦ obrazu imf odzorowania liniowego f : 4

4

R → R , które w bazie kanonicznej ma macierz

−1 −1

0

1 

 1

1

2

2 

−3 −3 −4 −3





−2 −2

2

5

Zadanie 6. Odwzorowanie liniowe f : 3

3

Z →

ma w bazie kanonicznej

7

Z7

macierz

3 1 2

A =

4 3 1





5 1 3

10

Wykaza¢, »e f jest izomorzmem i wyznaczy¢ odwzorowanie odrotne f−1.

Zadanie 7. Rozwi¡za¢ ukªad równa« nad Z7

x

3

A y

5



 = 

 ,

z

1

gdzie A jest macierz¡ z zad.6.

11

Zestaw VI

Uwaga. Przez baz¦ kanoniczn¡ przestrzeni wektorowej F n nad ciaªem F

jak zawsze rozumiemy baz¦ e1, . . . , en, gdzie ei = (0, . . . , 0, 1 , 0, . . . , 0).

|{z}

i

Zadanie 1. Wykaza¢, »e wektory b1 = [0, 0, 2], b2 = [1, −1, 1], b3 =

[2, −1, 2] tworz¡ baz¦

3

R . Znale¹¢ wspóªrz¦dne wektora u = [1, 2, 3] w tej bazie.

Zadanie 2. Znale¹¢ macierz przej±cia z bazy kanonicznej 3

R do bazy

{bi} z poprzedniego zadania. Przy pomocy tej macierzy wyznaczy¢ wspóª-

rz¦dne wektora u = [−3, 2, 1] w bazie {bi}.

Zadanie 3. Poda¢ wzór odwzorowania liniowego f : 3

3

R → R w bazie

kanonicznej, takiego, »e f(bi) = ci dla i = 1, 2, 3, gdzie bi s¡ wektorami z zad.1 oraz c1 = [0, 0, 2], c2 = [1, −1, 1], c3 = [2, −1, 2].

Zadanie 4. Niech V ⊂ 4

R b¦dzie podprzestrzeni¡ generowan¡ przez wektory v1 = [−1, −1, 0], v2 = [1, 1, 1, 2, 2], v3 = [−3, −3, −4, −3].

(i) Znale¹¢ wymiar dim V .

(ii) Znale¹¢ podprzestrze« dopeªniaj¡c¡ W ⊂ 4

4

R tak¡, »e V ⊕ W = R .

(iii) Znale¹¢ formy liniowe F

4

1, . . . , Fn : R

→ R, gdzie n = 4 − dim V ,

takie »e V = {v ∈ 4

R | F1(v) = . . . = Fn(v) = 0}.

Zadanie 5. Znale¹¢ baz¦ j¡dra kerf i baz¦ obrazu imf odzorowania liniowego f : 4

4

R → R , które w bazie kanonicznej ma macierz

 0

−1

0

0 

 2

−1

2

−1

−4

1

−4

2 





2

−4

2

−1

Zadanie 6. Odwzorowanie liniowe f : 3

3

Z →

ma w bazie kanonicznej

7

Z7

macierz

4 4 5

A =

1 5 4





5 2 4

12

Wykaza¢, »e f jest izomorzmem i wyznaczy¢ odwzorowanie odrotne f−1.

Zadanie 7. Rozwi¡za¢ ukªad równa« nad Z7

x

3

A y

5



 = 

 ,

z

1

gdzie A jest macierz¡ z zad.6.

13

Zestaw VII

Uwaga. Przez baz¦ kanoniczn¡ przestrzeni wektorowej F n nad ciaªem F

jak zawsze rozumiemy baz¦ e1, . . . , en, gdzie ei = (0, . . . , 0, 1 , 0, . . . , 0).

|{z}

i

Zadanie 1. Wykaza¢, »e wektory b1 = [2, 1, 2], b2 = [−1, 0, 1], b3 =

[1, 2, 1] tworz¡ baz¦

3

R . Znale¹¢ wspóªrz¦dne wektora u = [1, 2, 3] w tej bazie.

Zadanie 2. Znale¹¢ macierz przej±cia z bazy kanonicznej 3

R do bazy

{bi} z poprzedniego zadania. Przy pomocy tej macierzy wyznaczy¢ wspóª-

rz¦dne wektora u = [−3, 2, 1] w bazie {bi}.

Zadanie 3. Poda¢ wzór odwzorowania liniowego f : 3

3

R → R w bazie

kanonicznej, takiego, »e f(bi) = ci dla i = 1, 2, 3, gdzie bi s¡ wektorami z zad.1 oraz c1 = [2, 1, 2], c2 = [−1, 0, 1], c3 = [1, 2, 1].

Zadanie 4. Niech V ⊂ 4

R b¦dzie podprzestrzeni¡ generowan¡ przez wektory v1 = [0, −1, 0, 0], v2 = [2, −1, 2, −1], v3 = [−4, 1, −4, 2].

(i) Znale¹¢ wymiar dim V .

(ii) Znale¹¢ podprzestrze« dopeªniaj¡c¡ W ⊂ 4

4

R tak¡, »e V ⊕ W = R .

(iii) Znale¹¢ formy liniowe F

4

1, . . . , Fn : R

→ R, gdzie n = 4 − dim V ,

takie »e V = {v ∈ 4

R | F1(v) = . . . = Fn(v) = 0}.

Zadanie 5. Znale¹¢ baz¦ j¡dra kerf i baz¦ obrazu imf odzorowania liniowego f : 4

4

R → R , które w bazie kanonicznej ma macierz

 2

2

0

−1

 2

2

−1 −1

−2 −2

2

1 





8

8

−1 −4

Zadanie 6. Odwzorowanie liniowe f : 3

3

Z →

ma w bazie kanonicznej

7

Z7

macierz

3 5 5

A =

1 3 3





1 1 4

14

. Wykaza¢, »e f jest izomorzmem i wyznaczy¢ odwzorowanie odrotne f−1.

Zadanie 7. Rozwi¡za¢ ukªad równa« nad Z7

x

3

A y

5



 = 

 ,

z

1

gdzie A jest macierz¡ z zad.6.

15

Zestaw VIII

Uwaga. Przez baz¦ kanoniczn¡ przestrzeni wektorowej F n nad ciaªem F

jak zawsze rozumiemy baz¦ e1, . . . , en, gdzie ei = (0, . . . , 0, 1 , 0, . . . , 0).

|{z}

i

Zadanie 1. Wykaza¢, »e wektory b

3

1, b2, b3 tworz¡ baz¦ R .

Znale¹¢

wspóªrz¦dne wektora u = [1, 2, 3] w tej bazie b1 = [1, 1, −1], b2 = [−1, 2, 2], b3 =

[0, −1, 2].

Zadanie 2. Znale¹¢ macierz przej±cia z bazy kanonicznej 3

R do bazy

{bi} z poprzedniego zadania. Przy pomocy tej macierzy wyznaczy¢ wspóª-

rz¦dne wektora u = [−3, 2, 1] w bazie {bi}.

Zadanie 3. Poda¢ wzór odwzorowania liniowego f : 3

3

R → R w bazie

kanonicznej, takiego, »e f(bi) = ci dla i = 1, 2, 3, gdzie bi s¡ wektorami z zad.1 oraz c1 = [1, 1, −1], c2 = [−1, 2, 2], c3 = [0, −1, 2].

Zadanie 4. Niech V ⊂ 4

R b¦dzie podprzestrzeni¡ generowan¡ przez wektory v1 = [0, −1, 0, 0], v2 = [2, −1, 2, −1], v3 = [−4, 1, −4, 2].

(i) Znale¹¢ wymiar dim V .

(ii) Znale¹¢ podprzestrze« dopeªniaj¡c¡ W ⊂ 4

4

R tak¡, »e V ⊕ W = R .

(iii) Znale¹¢ formy liniowe F

4

1, . . . , Fn : R

→ R, gdzie n = 4 − dim V ,

takie »e V = {v ∈ 4

R | F1(v) = . . . = Fn(v) = 0}.

Zadanie 5. Znale¹¢ baz¦ j¡dra kerf i baz¦ obrazu imf odzorowania liniowego f : 4

4

R → R , które w bazie kanonicznej ma macierz

 2

2

0

−1

 2

2

−1 −1

−2 −2

2

1 





8

8

−1 −4

Zadanie 6. Odwzorowanie liniowe f : 3

3

Z →

ma w bazie kanonicznej

7

Z7

macierz

1 5 5

A =

4 2 1





4 1 3

16

Wykaza¢, »e f jest izomorzmem i wyznaczy¢ odwzorowanie odrotne f−1.

Zadanie 7. Rozwi¡za¢ ukªad równa« nad Z7

x

3

A y

5



 = 

 ,

z

1

gdzie A jest macierz¡ z zad.6.

17

Zestaw IX

Uwaga. Przez baz¦ kanoniczn¡ przestrzeni wektorowej F n nad ciaªem F

jak zawsze rozumiemy baz¦ e1, . . . , en, gdzie ei = (0, . . . , 0, 1 , 0, . . . , 0).

|{z}

i

Zadanie 1. Wykaza¢, »e wektory b1 = [2, 2, −1], b2 = [2, 2, 0], b3 =

[−1, 1, 0] tworz¡ baz¦

3

R . Znale¹¢ wspóªrz¦dne wektora u = [1, 2, 3] w tej bazie.

Zadanie 2. Znale¹¢ macierz przej±cia z bazy kanonicznej 3

R do bazy

{bi} z poprzedniego zadania. Przy pomocy tej macierzy wyznaczy¢ wspóª-

rz¦dne wektora u = [−3, 2, 1] w bazie {bi}.

Zadanie 3. Poda¢ wzór odwzorowania liniowego f : 3

3

R → R w bazie

kanonicznej, takiego, »e f(bi) = ci dla i = 1, 2, 3, gdzie bi s¡ wektorami z zad.1 oraz c1 = [2, 2, −1], c2 = [2, 2, 0], c3 = [−1, 1, 0].

Zadanie 4. Niech V ⊂ 4

R b¦dzie podprzestrzeni¡ generowan¡ przez wektory v1 = [2, 2, 0, −1], v2 = [2, 2, −1, −1], v3 = [−2, −2, 2, 1].

(i) Znale¹¢ wymiar dim V .

(ii) Znale¹¢ podprzestrze« dopeªniaj¡c¡ W ⊂ 4

4

R tak¡, »e V ⊕ W = R .

(iii) Znale¹¢ formy liniowe F

4

1, . . . , Fn : R

→ R, gdzie n = 4 − dim V ,

takie »e V = {v ∈ 4

R | F1(v) = . . . = Fn(v) = 0}.

Zadanie 5. Znale¹¢ baz¦ j¡dra kerf i baz¦ obrazu imf odzorowania liniowego f : 4

4

R → R , które w bazie kanonicznej ma macierz

 1

1

1

−1

−



1

2

−1

2 

 3

−3

3

−5





2

5

2

−1

Zadanie 6. Odwzorowanie liniowe f : 3

3

Z →

ma w bazie kanonicznej

7

Z7

macierz

3 3 1

A =

4 2 2





2 3 1

Wykaza¢, »e f jest izomorzmem i wyznaczy¢ odwzorowanie odrotne f−1.

18

Zadanie 7. Rozwi¡za¢ ukªad równa« nad Z7

x

3

A y

5



 = 

 ,

z

1

gdzie A jest macierz¡ z zad.6.

19

Zestaw X

Uwaga. Przez baz¦ kanoniczn¡ przestrzeni wektorowej F n nad ciaªem F

jak zawsze rozumiemy baz¦ e1, . . . , en, gdzie ei = (0, . . . , 0, 1 , 0, . . . , 0).

|{z}

i

Zadanie 1. Wykaza¢, »e wektory b1 = [1, 1, −1], b2 = [−1, 2, 1], b3 =

[1, 1, 0] tworz¡ baz¦

3

R . Znale¹¢ wspóªrz¦dne wektora u = [1, 2, 3] w tej bazie.

Zadanie 2. Znale¹¢ macierz przej±cia z bazy kanonicznej 3

R do bazy

{bi} z poprzedniego zadania. Przy pomocy tej macierzy wyznaczy¢ wspóª-

rz¦dne wektora u = [−3, 2, 1] w bazie {bi}.

Zadanie 3. Poda¢ wzór odwzorowania liniowego f : 3

3

R → R w bazie

kanonicznej, takiego, »e f(bi) = ci dla i = 1, 2, 3, gdzie bi s¡ wektorami z zad.1 oraz c1 = [1, 1, −1], c2 = [−1, 2, 1], c3 = [1, 1, 0].

Zadanie 4. Niech V ⊂ 4

R b¦dzie podprzestrzeni¡ generowan¡ przez wektory v1 = [1, 1, 1, −1], v2 = [−1, 2, −1, 2], v3 = [3, −3, 3, −5]..

(i) Znale¹¢ wymiar dim V .

(ii) Znale¹¢ podprzestrze« dopeªniaj¡c¡ W ⊂ 4

4

R tak¡, »e V ⊕ W = R .

(iii) Znale¹¢ formy liniowe F

4

1, . . . , Fn : R

→ R, gdzie n = 4 − dim V ,

takie »e V = {v ∈ 4

R | F1(v) = . . . = Fn(v) = 0}.

Zadanie 5. Znale¹¢ baz¦ j¡dra kerf i baz¦ obrazu imf odzorowania liniowego f : 4

4

R → R , które w bazie kanonicznej ma macierz

 2

0

1 2

 2

1

0 0

−2 −2 1 2





8

1

3 6

Zadanie 6. Odwzorowanie liniowe f : 3

3

Z →

ma w bazie kanonicznej

7

Z7

macierz

4 2 1

4 2 2





1 2 3

20

Wykaza¢, »e f jest izomorzmem i wyznaczy¢ odwzorowanie odrotne f−1.

Zadanie 7. Rozwi¡za¢ ukªad równa« nad Z7

x

3

A y

5



 = 

 ,

z

1

gdzie A jest macierz¡ z zad.6.

21

Zestaw XI

Uwaga. Przez baz¦ kanoniczn¡ przestrzeni wektorowej F n nad ciaªem F

jak zawsze rozumiemy baz¦ e1, . . . , en, gdzie ei = (0, . . . , 0, 1 , 0, . . . , 0).

|{z}

i

Zadanie 1. Wykaza¢, »e wektory b1 = [1, 1, −1], b2 = [−1, 2, 1], b3 =

[1, 1, 0] tworz¡ baz¦

3

R . Znale¹¢ wspóªrz¦dne wektora u = [1, 2, 3] w tej bazie.

Zadanie 2. Znale¹¢ macierz przej±cia z bazy kanonicznej 3

R do bazy

{bi} z poprzedniego zadania. Przy pomocy tej macierzy wyznaczy¢ wspóª-

rz¦dne wektora u = [−3, 2, 1] w bazie {bi}.

Zadanie 3. Poda¢ wzór odwzorowania liniowego f : 3

3

R → R w bazie

kanonicznej, takiego, »e f(bi) = ci dla i = 1, 2, 3, gdzie bi s¡ wektorami z zad.1 oraz c1 = [1, 1, −1], c2 = [−1, 2, 1], c3 = [1, 1, 0].

Zadanie 4. Niech V ⊂ 4

R b¦dzie podprzestrzeni¡ generowan¡ przez wektory v1 = [0, −1, 0, 0], v2 = [2, −1, 2, −1], v3 = [−4, 1, −4, 2].

(i) Znale¹¢ wymiar dim V .

(ii) Znale¹¢ podprzestrze« dopeªniaj¡c¡ W ⊂ 4

4

R tak¡, »e V ⊕ W = R .

(iii) Znale¹¢ formy liniowe F

4

1, . . . , Fn : R

→ R, gdzie n = 4 − dim V ,

takie »e V = {v ∈ 4

R | F1(v) = . . . = Fn(v) = 0}.

Zadanie 5. Znale¹¢ baz¦ j¡dra kerf i baz¦ obrazu imf odzorowania liniowego f : 4

4

R → R , które w bazie kanonicznej ma macierz

 0

−1

0

0 

 2

−1

2

−1

−4

1

−4

2 





2

−4

2

−1

Zadanie 6. Odwzorowanie liniowe f : 3

3

Z →

ma w bazie kanonicznej

7

Z7

macierz

4 3 1

A =

4 5 4





5 4 1

Wykaza¢, »e f jest izomorzmem i wyznaczy¢ odwzorowanie odrotne f−1.

22

Zadanie 7. Rozwi¡za¢ ukªad równa« nad Z7

x

3

A y

5



 = 

 ,

z

1

gdzie A jest macierz¡ z zad.6.

23