Bài tập ma trận ánh xạ tuyến tính

Home - Video - 11) Toán 2 – Bài tập Ma trận của Ánh xạ tuyến tính

Prev Article Next Article

Video này hướng dẫn giải các dạng bài tập về ma trận của ánh xạ tuyến tính: – Tìm ma trận của ánh xạ tuyến tính, – Tìm công thức …

source

Xem ngay video 11) Toán 2 – Bài tập Ma trận của Ánh xạ tuyến tính

Video này hướng dẫn giải các dạng bài tập về ma trận của ánh xạ tuyến tính: – Tìm ma trận của ánh xạ tuyến tính, – Tìm công thức …

11) Toán 2 – Bài tập Ma trận của Ánh xạ tuyến tính “, được lấy từ nguồn: https://www.youtube.com/watch?v=QX9msnhLoCo

Tags của 11) Toán 2 – Bài tập Ma trận của Ánh xạ tuyến tính: #Toán #Bài #tập #trận #của #Ánh #xạ #tuyến #tính

Bài viết 11) Toán 2 – Bài tập Ma trận của Ánh xạ tuyến tính có nội dung như sau: Video này hướng dẫn giải các dạng bài tập về ma trận của ánh xạ tuyến tính: – Tìm ma trận của ánh xạ tuyến tính, – Tìm công thức …

Bài tập ma trận ánh xạ tuyến tính

Từ khóa của 11) Toán 2 – Bài tập Ma trận của Ánh xạ tuyến tính: giải bài tập

Thông tin khác của 11) Toán 2 – Bài tập Ma trận của Ánh xạ tuyến tính:
Video này hiện tại có lượt view, ngày tạo video là 2020-03-31 16:59:55 , bạn muốn tải video này có thể truy cập đường link sau: https://www.youtubepp.com/watch?v=QX9msnhLoCo , thẻ tag: #Toán #Bài #tập #trận #của #Ánh #xạ #tuyến #tính

Cảm ơn bạn đã xem video: 11) Toán 2 – Bài tập Ma trận của Ánh xạ tuyến tính.

Prev Article Next Article

Published on May 26, 2019

"( Toán cao cấp ) Bài tập ánh xạ tuyến tính (tt), chuỗi lũy thừa, chuỗi số và chuỗi đan dấu, không gian vecto có lời giải" https://app.box.com/s/ips1j...

Cho $V$ là không gian vector $n$ chiều, $W$ là không gian vector $m$ chiều, $B=\{u_1,u_2,\cdots,u_n\}$  là một cơ sở của $V$, $B'=\{v_1,v_2,\cdots,v_m\}$ là một cơ sở của $W$ và $f:V\to W$ xác định bởi $x\mapsto f\left(x\right)$ là ánh xạ tuyến tính.

Vì $x\in V$ và $f(x)\in W$ nên theo tính chất của KGVT thì $x$ luôn biểu thị tuyến tính được qua cơ sở $B$ trong $V$ và $f(x)$ luôn biểu thị tuyến tính được qua cơ sở $B'$ trong $W$.

Giả sử, $x=x_1u_1+x_2u_2+\cdots+x_nu_n$ và $f(x)\mathrm{=}{y_1v}_1\mathrm{+\ }{y_2v}_2\mathrm{+\dots +}{y_mv}_m$

Ta có, ${\left[x\right]}_B=\left[ \begin{array}{c}x_1 \\ \vdots  \\ x_n \end{array}\right]$ và ${\left[f(x)\right]}_{B'}=\left[ \begin{array}{c}y_1 \\ \vdots  \\ y_m \end{array}

\right]$.

Nếu tồn tại ma trận $A\in {\mathcal{M}}_{m\times n}$ sao cho ${A\left[x\right]}_B={\left[f(x)\right]}_{B'}$ với mọi $x\in V$ thì $A$ được gọi là ma trận của ánh xạ tuyến tính $f$ đối với cơ sở $B$ trong $V$ và $B'$ trong $\ W$.

Biểu diễn $f\left(u_j\right),\ j=\overline{1,n}$ theo cơ sở $B'$.

Giả sử, $f\left(u_j\right)=t_{1j}v_1+t_{2j}v_2+\cdots +t_{mj}v_m.$$$A=\big[{\left[f\left(u_1\right)\right]}_{B'}\ \ {\left[f\left(u_2\right)\right]}_{B'}\ \cdots {\left[f\left(u_n\right)\right]}_{B'}\big]=\left[ \begin{array}{ccc}t_{11} & \cdots & t_{1n} \\ \vdots & \ddots & \vdots \\ t_{m1} & \cdots & t_{mn} \end{array}

\right].$$

Tìm ma trận của ánh xạ tuyến tính

Trường hợp riêng

Cho ánh xạ tuyến tính $f:\mathbb{R}^n\to \mathbb{R}^m$, $B\mathrm{\ =}\mathrm{\{}e_1\mathrm{,\ }e_2\mathrm{,\dots ,\ }e_n\}$ là cơ sở chính tắc của ${\mathbb{R}}^n$ và $B'\mathrm{\ =}\mathrm{\{}{e'}_1\mathrm{,\ }{e'}_2\mathrm{,\dots ,\ }{e'}_m\}$ là cơ sở chính tắc của $\mathbb{R}^m$.

Khi đó, ma trận của ánh xạ tuyến tính $f$ đối với cơ sở $B$ trong $\mathbb{R}^n$ và $B'$  trong $\mathbb{R}^m$ là $A=\left[f\left(e_1\right)\ \ f\left(e_2\right)\ \cdots f\left(e_n\right)\ \right]$ và được gọi là ma trận chính tắc của ánh xạ $f$.

Định lí: $f:V\to V$ là toán tử tuyến tính trong không gian $n$ chiều $V$, $B$ và $B'$ là các cơ sở của $V$, $A$ là ma trận của toán tử tuyến tính đối với cơ sở $B$ và $A'$ là ma trận của toán tử tuyến tính đối với cơ sở $B'$. Khi đó, $A'=P^{-1}AP$ với $P$ là ma trận chuyển cơ sở từ  $B$ sang $B'$.

Trong chương trình toán cao cấp môn đại số và hình học giải tích, để hiểu rõ hơn về ánh xạ tuyến tính , bài viết này TTnguyen sẽ chia sẻ một số kiến thức cơ bản cùng với các dạng bài tập về ánh xạ tuyến tính thường gặp trong quá trình học. Chúc các bạn học tập tốt!

1. Định nghĩa ánh xạ tuyến tính

V→W từ không gian vecto V đến không gian vecto W gọi là ánh xạ tuyến tính nếu thoả mãn 2 tính chất sau:

+ f(x,y)=f(x)+f(y)

+f(kx)=kf(x)

∀ x, y∈V, ∀ k∈ R

Ví dụ: Cho R2→R3, Xét xem ánh xạ f có phải là ánh xạ tuyến tính hay không

f(x,y)=(x+y, 0, 2x+2y)

Giải

Lấy 2 vecto bất kỳ thuộc R2: x=(x1;y1) và y=(x2,y2)

– f(x+y)=(x1 + x2, y1 + y2)

=(x1 + x2 + y1 + y2,0, 2x1 + 2x2 + 2y1 + 2y2)

= (x1+y1, 0, 2x1 + 2y1 )+(x2,+y2 , 0, 2x2 +y2 )

= f(x)+f(y)

-f (kx) = f (kx 1 , ky 1 )

= (kx 1 + ky 1 , 0, 2kx 1 + 2ky 1 )

= k (x 1 + y 1, 0, 2x 1 + 2y 1 )

= kf (x)

Vậy ánh xạ đã cho là ánh xạ tuyến tính

2. Ma trận của  ánh xạ tuyến tính

V là không gian vecto với cơ sở S

W là không gian vecto với cơ sở T

Ma trận của f theo cơ sở S -> T là ma trận gồm các cột là các toạ độ f(s) theo cơ sở T

  • Cách tìm ma trận của ánh xạ tuyến tính
  • Tìm ảnh f(s)
  • Tìm toạ độ [f(s)]T

Ví dụ: Viết ma trận chính tắc của ánh xạ f: R3→R4

f (a, b, c) = (a + b + c, b, bc, a + c)

Giải

Có thể viết lại thành dạng cột:

Bài tập ma trận ánh xạ tuyến tính

Bài tập ma trận ánh xạ tuyến tính

Ví dụ: Tìm ma trận của f theo cơ sở S-T : R3→R2

f (a, b, c) = (b + c, 2a-c)

S = {u 1 (1,0,1), u 2 (4,3,3), u 3 (1,2,1)}

T = {(2,2), (1,7)}

Giải

Tìm ảnh f(s):

f (u 1 ) = f (1,0,1) = (1,1)

f (u 2 ) = f (4,3,3) = (6,5)

f (u 3 ) = (1,2,1) = (3,1)

Tìm toạ độ [f(s)]T

Bài tập ma trận ánh xạ tuyến tính

Vậy ma trận S – T là:

Bài tập ma trận ánh xạ tuyến tính

Bài tập ánh xạ tuyến tính

1.Ánh xạ f: R2 → R2 có phải là tuyến tính không?

f (x, y) = (x, y + 1)

Giải

Lấy 2 vecto bất kỳ thuộc R2: x=(x1;y1) và y=(x2,y2)

– f (x + y) = (x 1 + x 2, y 1 + y 2 )

= (x 1 + x 2 ,  y 1 + y 2 + 1)

= (x 1 , y 1 +1) + (x 2 , y 2 )

≠ f (x) + f (y)

Vậy ánh xạ đã cho không phải là ánh xạ tuyến tính

2.Ánh xạ f: R2 → R2 có phải là tuyến tính không?

f (x, y) = (y, y)

Giải

Lấy 2 vecto bất kỳ thuộc R2: x=(x1;y1) và y=(x2,y2)

– f (x + y) = (y 1 + y 2 , y 1 + y 2 )

= (y 1 + y 2 ,  y 1 + y 2 )

= (y 1 + y 1 ) + (y 2 , y 2 )

= f (x) + f (y)

-f (kx) = f (kx 1 , ky 1 )

= (ky 1 , ky 1 )

= k (y 1, y 1 )

= kf (x)

Vậy ánh xạ đã cho là ánh xạ tuyến tính

3.Viết ma trận chính tắc của ánh xạ f: R3→R3

f (a, b, c) = (a + 2b + c, a + 5b, c)

Giải

Xem lại ví dụ ở ma trận của ánh xạ tuyến tính ta được ma trận chính tắc là:

Bài tập ma trận ánh xạ tuyến tính

4.Viết ma trận chính tắc của ánh xạ f sau:

+ f (a, b) = (b, -a, a + 3b, a – b)

Bài tập ma trận ánh xạ tuyến tính

+ f (a, b, c, d) = (d, a, c, b, bc)

Bài tập ma trận ánh xạ tuyến tính

5.Tìm ma trận của f theo cơ sở S-T : R2→R3

f (a, b) = (a + 2b, -a, 0)

S = {u 1 (1, 3), u 2 (-2, 4)}

T = {(1, 1, 1), (2, 2, 0), (3, 0, 0)}

Giải

Tìm ảnh f(s):

f (u 1 ) = f (1,3) = (7, -1 ,0)

f (u 2 ) = f (-2, 4) = (6, 2, 0)

Tìm toạ độ [f(s)]T

Bài tập ma trận ánh xạ tuyến tính

Vậy ma trận S – T là:

Bài tập ma trận ánh xạ tuyến tính

6.Xét ánh xạ f: R2 -> R3

Bài tập ma trận ánh xạ tuyến tính

Bài tập ma trận ánh xạ tuyến tính
\

7.Cho ánh xạ f: P3(x) -> P2(x), p(x) -> p'(x)

Bài tập ma trận ánh xạ tuyến tính

Tải File bài tập có đáp án tại đây: https://bit.ly/3OJXo61