Šukasz Czech

4 czerwca 2013 r.

Algebra liniowa z geometri¡ zestaw nr 26

Zadanie 1 Uzasadni¢ z denicji, »e podany zbiór W jest przestrzeni¡ wektorow¡:

a) W = R2[x] wraz z dodawaniem wielomianów i mno»eniem przez liczby rzeczywiste;

b) W - zbiór wszystkich rzeczywistych macierzy trójk¡tnych górnych stopnia 2 wraz z dodawaniem macierzy i mno»eniem przez liczby rzeczywiste.

Zadanie 2 Sprawdzi¢, czy podany zbiór W jest podprzestrzeni¡ wektorow¡ przestrzeni V : a) W = {p ∈ R3[x]: p(x) = p(−x) dla wszystkich x ∈ R}, V = R[x];

b) W = {p ∈ R2[x]: p(1) = p0(0)}, V = R[x];

c) W = {p ∈ R[x]: p(0) = p(1) = 0 lub p ma conajmniej dwa miejsca zerowe}, V =

R[x];

d) W = {f ∈ C[0, 2]: f0(1) = 0}, V = C[0, 2];

e) W = A ∈ M3×3 : A = AT , V = M3×3;

f) W = {(x

∞

∞

n) ∈ R

: limn→∞ xn istnieje lub limn→∞ xn = 0}, V = R .

Zadanie 3 Zbada¢ liniow¡ niezale»no±¢ wektorów:

a) p1(x) = 2 − x3, p2(x) = 3x + 2, p3(x) = x2 + x − 1 w przestrzeni V = R[x];

b) f1(x) = 1, f2(x) = x, f3(x) = cos x, f4(x) = ex w przestrzeni C[R];

c) g1(x) = arcsin x, g2(x) = arccos x, g3(x) = 1 w przestrzeni C[−1, 1];

d)

2 −1

1 1

−1 0

0 2

A1 =

, A

, A

, A

w przestrzeni

3

0

2 =

2 1

3 =

1 0

4 =

−2 1

M2×2.

Zadanie 4 Sprawdzi¢, czy podany zbiór jest baz¡ odpowiedniej przestrzeni:

a) B1 = {2x + 4, 3x − x2, −2x2 + 4x − 4} przestrzeni R2[x];

b) B

3

2 = {(1 + i, −2, −i), (2 − i, 2, i), (−1 + i, i, 2)} przestrzeni C (C);

c)

1 2

−1

1

0

2

1 1

B3 =

,

,

,

przestrzeni M

−1 0

2 −1

1 −1

1 1

2×2.

Zadanie 5 Znale¹¢ baz¦ i wymiar podanych przestrzeni wektorowych:

a) V = {p ∈ R4[x]: p(1) + p0(0) = p0(1) + p00(0) = 0};

b) V = {A ∈ M3×3 : A + AT = 0};

c) V = lin{1, cos2 x, cos 2x, sin2x}.

Zadanie 6 Znale¹¢ baz¦ odpowiednich przestrzeni wektorowych, zawieraj¡c¡ wektory:

a) {x2 + 5, x2 − 3x, x4 − 2x3} w R4[x];

b) {1 + x, x2 + x3, x4 + x5} w R5[x].

Zadanie 7 Znale¹¢ wspóªrz¦dne podanych wektorów w odpowiednich bazach z zad. 4:

a) p(x) = 3x2 − 2x + 5, p ∈ R2[x];

b) v = (6 − 2i, 2 − i, i − 2) ∈ 3

C (C);

c)

−2 −5

A =

∈ M

3

2

2×2.

Zadanie 8 Znale¹¢ macierze przej±cia z bazy B1 do bazy B2 w odpowiednich przestrzeniach wektorowych:

a) V = R3[x], B1 = {1, x, x2, x3}, B2 = {2x2 − 3, x3 + x, 4 − x, 1 + x + x2};

b)

1 2

−1

1

0

2

1 1

1 0

V = M2×2, B1 =

,

,

,

, B

,

−1 0

2 −1

1 −1

1 1

2 =

0 0

4 1 2 2 −1 0

,

,

.

0 0

1 3

0 1