30 NİSAN-14 MAYIS ZEYNEP KAYAR. 1) L : R 3 R 2, L(x 1, x 2, x 3 ) = ( 3x 1 + 2x 3 4x 2, 2x 1 + x 2 3x 3 )



Benzer belgeler
Lineer Dönüşümler ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Öğr. Grv.Dr. Nevin ORHUN

Ders: MAT261 Konu: Matrisler, Denklem Sistemleri matrisi bulunuz. olmak üzere X = AX + B olacak şekilde bir X 1.

1 Vektör Uzayları 2. Lineer Cebir. David Pierce. Matematik Bölümü, MSGSÜ mat.msgsu.edu.tr/~dpierce/

Şimdi de [ ] vektörünün ile gösterilen boyu veya büyüklüğü Pisagor. teoreminini iki kere kullanarak

LYS MATEMATİK DENEME - 1

VEKTÖR UZAYLARI 1.GİRİŞ

ANADOLU ÜNİVERSİTESİ AÇIKÖĞRETİM FAKÜLTESİ İLKÖĞRETİM ÖĞRETMENLİĞİ LİSANS TAMAMLAMA PROGRAMI. Lineer. Cebir. Ünite

MATRİS - DETERMİNANT Test -1

Math 103 Lineer Cebir Dersi Ara Sınavı

Cebir 1. MIT Açık Ders Malzemeleri

İç-Çarpım Uzayları ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Öğr. Grv. Dr. Nevin ORHUN

HOMOGEN OLMAYAN DENKLEMLER

Özdeğer ve Özvektörler

İleri Diferansiyel Denklemler

8.Konu Vektör uzayları, Alt Uzaylar

Math 103 Lineer Cebir Dersi Final Sınavı

MATM 133 MATEMATİK LOJİK. Dr. Doç. Çarıyar Aşıralıyev

Math 103 Lineer Cebir Dersi Final Sınavı

ÖABT Lineer Cebir KONU TESTİ Matris Cebiri

(m+2) +5<0. 7/m+3 + EŞİTSİZLİKLER A. TANIM

Cebirsel Fonksiyonlar

BÖLÜM 1 1- KOMPLEKS (KARMAŞIK) SAYILAR 1-1 KARMAŞIK SAYILAR VE ÖZELLİKLERİ

1. GRUPLAR. c (Birleşme özelliği) sağlanır. 2) a G için a e e a a olacak şekilde e G (e ye birim eleman denir) vardır.

13. Karakteristik kökler ve özvektörler

Ders 8: Konikler - Doğrularla kesişim

LİNEER CEBİR ve MÜHENDİSLİK UYGULAMALARI (MEH111) Dersi Final Sınavı 1.Ö

ÖZDEĞERLER- ÖZVEKTÖRLER

GEO182 Lineer Cebir. Matrisler. Matrisler. Dersi Veren: Dr. İlke Deniz Derse Devam: %70. Vize Sayısı: 1

Lineer Denklem Sistemleri Kısa Bilgiler ve Alıştırmalar

TUNCELİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ LİNEER CEBİR DERSİ 2012 GÜZ DÖNEMİ ÇIKMIŞ VİZE,FİNAL VE BÜTÜNLEME SORULARI ÖĞR.GÖR.

ÖRNEKLER-VEKTÖR UZAYLARI 1. Çözüm: w=k 1 u+k 2 v olmalıdır.

YAZILI SINAV SORU ÖRNEKLERİ MATEMATİK

Parametrik doğru denklemleri 1

Math 103 Lineer Cebir Dersi Final Sınavı

Çalışma Soruları 1. a) x > 5 b) y < -3 c) xy > 0 d) x 3 < y e) (x-2) 2 + y 2 > 1. ( ) 2x

Çalışma Soruları 1. a) x > 5 b) y < -3 c) xy > 0 d) x 3 < y e) (x-2) 2 + y 2 > 1. ( ) 2x

6. Ders. Mahir Bilen Can. Mayıs 16, 2016

Lineer Denklem Sistemleri

Yönlü doğru parçası: Zıt yönlü doğru parçaları: Eş yönlü doğru parçaları: Örnek-1. Paralel yönlü doğru parçaları:

KUADRATİK FORM. Tanım: Kuadratik Form. Bir q(x 1,x 2,,x n ) fonksiyonu

ii) S 2LW 2WH 2LW 2WH S 2WH 2LW S 3( x 1) 5( x 2) 5 3x 3 5x x Maliye Bölümü EKON 103 Matematik I / Mart 2018 Proje 2 CEVAPLAR C.1) C.

MATEMATİK ÖĞRETMENLİK ALAN BİLGİSİ - DENEME SINAVI DENEME. Diğer sayfaya geçiniz.

Matematik 1 - Alıştırma 1. i) 2(3x + 5) + 2 = 3(x + 6) 3 j) 8 + 4(2x + 1) = 5(x + 3) + 3

DENİZ HARP OKULU TEMEL BİLİMLER BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

Prof.Dr.F.Nejat EKMEKCİ, Prof. Dr. Yusuf YAYLI, BAHAR

Ortak Akıl MATEMATİK DENEME SINAVI

1. BÖLÜM uzayda Bir doğrunun vektörel ve parametrik denklemi BÖLÜM uzayda düzlem denklemleri... 77

7. BÖLÜM İÇ ÇARPIM UZAYLARI İÇ ÇARPIM UZAYLARI İÇ ÇARPIM UZAYLARI İÇ ÇARPIM UZAYLARI .= Genel: Vektörler bölümünde vektörel iç çarpım;

Bu kısımda işlem adı verilen özel bir fonksiyon çeşidini ve işlemlerin önemli özelliklerini inceleyeceğiz.

sonlu altörtüsü varsa bu topolojik uzaya tıkız diyoruz.

ARASINAV SORULARININ ÇÖZÜMLERİ GÜZ DÖNEMİ A A A A A A A

2 1 fonksiyonu veriliyor. olacak şekilde ortalama değer teoremini sağlayacak bir c sayısının var olup olmadığını araştırınız. Eğer var ise bulunuz.

FONKSİYONLAR BÖLÜM 8. Örnek...3 : Örnek...1 : f(x)=2x+5 fonksiyonu artan mıdır? Örnek...4 :

Math 103 Lineer Cebir Dersi Final Sınavı

Nokta uzayda bir konumu belirtir. Noktanın 0 boyutlu olduğu kabul edilir. Herhangi bir büyüklüğü yoktur.

İleri Diferansiyel Denklemler

Lineer Bağımlılık ve Lineer Bağımsızlık

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - III

DOĞRUSAL OLMAYAN PROGRAMLAMA -I-

İleri Diferansiyel Denklemler

Üç Boyutlu Uzayda Koordinat sistemi

Grup Homomorfizmaları ve

Ç NDEK LER II. C LT KONULAR Sayfa Öz De er Öz Vektör.. 2. Lineer Cebir ve Sistem Analizi...

Uzayda iki doğrunun ortak dikme doğrusunun denklemi

ÖSYM. 1. Bu testte 40 soru vardır. 2. Cevaplarınızı, cevap kâğıdının Matematik Testi için ayrılan kısmına işaretleyiniz AYT/Matematik

FİNAL SORULARI GÜZ DÖNEMİ A A A A A A A

Önsöz. Mustafa Özdemir Antalya 2016

Cebir Notları. Gökhan DEMĐR, ÖRNEK : A ve A x A nın bir alt kümesinden A ya her fonksiyona

2 şeklindeki bütün sayılar. 2 irrasyonel sayısı. 2 irrasyonel sayısından elde etmekteyiz. Benzer şekilde 3 irrasyonel sayısı

A COMMUTATIVE MULTIPLICATION OF DUAL NUMBER TRIPLETS

Bir özvektörün sıfırdan farklı herhangi bri sabitle çarpımı yine bir özvektördür.

1. Hafta Uygulama Soruları

Math 103 Lineer Cebir Dersi Ara Sınavı

1991 ÖYS. 9. Parasının 7. ünü kardeşine veren Ali nin geriye lirası kalmıştır. Buna göre, Ali nin başlangıçtaki parası kaç liradır?

İleri Diferansiyel Denklemler

( ) ( ) { } ( ] f(x) = sinx fonksiyonunun x=0 için türevi aşağıdakilerden hangisidir. 3 ün (mod 7) ye göre denk olduğu sayı aşağıdakilerden

. [ ] vektörünü S deki vektörlerin bir lineer


Aralıklar, Eşitsizlikler, Mutlak Değer

DERSİN ADI: MATEMATİK II MAT II (12) KUTUPSAL KOORDİNATLAR VE UYGULAMALARI 1. KUTUPSAL KOORDİNATLAR 2. EĞRİ ÇİZİMLERİ

Cebir 1. MIT Açık Ders Malzemeleri

2012 LYS MATEMATİK SORU VE ÇÖZÜMLERİ Niyazi Kurtoğlu

3. BÖLÜM MATRİSLER 1

KABA KÜME TEORİSİ (Rough Set Theory) Dr. Sedat TELÇEKEN

Lineer Cebir. Doç. Dr. Niyazi ŞAHİN TOBB. İçerik: 1.1. Lineer Denklemlerin Tanımı 1.2. Lineer Denklem Sistemleri 1.3. Matrisler

Şayet bir lineer sistemin en az bir çözümü varsa tutarlı denir.

Matematik I: Analiz und Lineer Cebir I Sömestr Ders Saati D 2 U 2 L 1 AKTS 6 Lisans/ Yüksek Lisans Lisans Dersin Kodu MAT 106 Sömestr 2

CEBİR ÇÖZÜMLÜ SORU BANKASI

İleri Diferansiyel Denklemler

7.2 Fonksiyon ve Fonksiyon Tanımları (I) Fonksiyon ve Fonksiyon Tanımları (II)

1984 ÖYS A) 875 B) 750 C) 625 D) 600 E) 500

DERS NOTLARI. Yrd. Doç. Dr. Hüseyin BİLGİÇ. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Matematik Bölümü Ağustos 2015

FONKSİYONLAR. Örnek: (2x-2,y-3)=(10,-3) olduğuna göre x ve y sayılarını bulunuz.

Prof.Dr.F.Nejat EKMEKCİ, Prof. Dr. Yusuf YAYLI, BAHAR

9.Konu Lineer bağımsızlık, taban, boyut Germe. 9.1.Tanım: V vektör uzayının her bir elemanı

KPSS MATEMATÝK. SOYUT CEBÝR ( Genel Tekrar Testi-1) N tam sayılar kümesinde i N için, A = 1 i,i 1

Çözüm: Z 3 = 27 = 27CiS( +2k ) Z k =3CiS ( ) 3 3 k = 0 için z 0 = 2 k=1 için z 1 = 3

DERS: MATEMATİK I MAT101(04)

Üç Boyutlu Uzayda Koordinat sistemi

Transkript:

3 NİSAN-4 MAYIS ZEYNEP KAYAR MATEMATİK BÖLÜMÜ LİNEER CEBİR-II DERSİ ÖDEV 4 Soru I: Aşağıda verilen dönüşümlerin lineer olup olmadığını gösteriniz. ) L : R 3 R, L(x, x, x 3 ) = ( 3x + x 3 4x 4, x + x 3x 3 ) ) L : R 4 R 3, L(x, x, x 3, x 4 ) = (x x 3 + x 4, x 3x 3 + x 4, x + x + x 3 ) 3) L : P x R 3, L(a + a x + a x ) = (a, a, a ) 4) L : P n x R, L(a + a x + a ( x +... + a n x) n + a n x n ) = x(a + a x +... + (n )a n x n + na n x n ) + a 5) L : R R x x, L = (x x 3 x + x 4, x + x 3 ) 4 Çözüm: ) L : R 3 R, L(x, x, x 3 ) = ( 3x + x 3 4x, x + x 3x 3 ) Verilen dönüşümün lineer olduğunu göstermek için her x = (x, x, x 3 ), y = (y, y, y 3 ) R 3 vektörleri ve a, b R skalerleri için L(ax + by) = al(x) + bl(y) olduğunu gösterecğiz. al(x) = a( 3x + x 3 4x, x + x 3x 3 ) = ( a3x + ax 3 4ax, ax + ax 3ax 3 ) bl(y) = b( 3y + y 3 4y, y + y 3y 3 ) = ( b3y + by 3 4by, by + by 3by 3 ) al(x) + bl(y) = ( a3x + ax 3 4ax 3by + by 3 4by, ax + ax 3ax 3 by + by 3by 3 ) () L(ax + by) = ( a3x + ax 3 4ax b3y + by 3 4by, ax + ax 3ax 3 by + by 3by 3 ) () () ve () denklemleri eşit olduğundan verilen dönüşüm lineerdir. ) L : R 4 R 3, L(x, x, x 3, x 4 ) = (x x 3 + x 4, x 3x 3 + x 4, x + x + x 3 ) Verilen dönüşümün lineer olduğunu göstermek için her x = (x, x, x 3, x 4 ), y = (y, y, y 3, y 4 ) R 3 vektörleri ve a, b R skalerleri için L(ax + by) = al(x) + bl(y) olduğunu gösterecğiz. al(x) = a(x x 3 + x 4, x 3x 3 + x 4, x + x + x 3 ) = (ax ax 3 + ax 4, ax 3ax 3 + ax 4, ax + ax + ax 3 ) bl(y) = b(y y 3 + y 4, y 3y 3 + y 4, y + y + y 3 ) = (by by 3 + by 4, by 3by 3 + by 4, by + by + by 3 ) al(x) + bl(y) = (ax ax 3 + ax 4 + by by 3 + by 4, ax 3ax 3 + ax 4 by 3by 3 + by 4, ax + ax + ax 3 + by + by + by 3 ) L(ax + by) = ( a3x + ax 3 4ax 4 b3y + by 3 4by 4, (4) ax + ax 3ax 3 by + by 3by 3 ) (3) ve (4) denklemleri eşit olduğundan verilen dönüşüm lineerdir. 3) L : P x R 3, L(a + a x + a x ) = (a, a, a ) Verilen dönüşümün lineer olduğunu göstermek için her f(x) = a + a x + a x, g(x) = b + b x + b x P x vektörleri ve A, B R skalerleri için L(Af(x) + Bg(x)) = AL(f(x)) + BL(g(x)) olduğunu gösterecğiz. AL(f(x)) = A(a, a, a ) = (Aa, Aa, Aa ) BL(g(x)) = B(b, b, b ) = (Bb, Bb, Bb ) AL(f(x)) + BL(g(x)) = (Aa + Bb, Aa + Bb, Aa + Bb ) (5) L(Af(x) + Bg(x)) = L(Aa + Bb + Aa x + Bb x + Aa x + Bb x ) = (Aa + Bb, Aa + Bb, Aa + Bb ) (6) (3)

3 NİSAN-4 MAYIS ZEYNEP KAYAR MATEMATİK BÖLÜMÜ LİNEER CEBİR-II D (5) ve (6) denklemleri eşit olduğundan verilen dönüşüm lineerdir. 4) L : P n x R, L(a + a x + a x +... + a n x n + a n x n ) = x(a + a x +... + (n )a n x n + na n x n ) + a Verilen dönüşümün lineer olduğunu göstermek için her f(x) = a + a x + a x +... + a n x n + a n x n, g(x) = b + b x + b x +... + b n x n + b n x n P n x vektörleri ve A, B R skalerleri için L(Af(x) + Bg(x)) = AL(f(x)) + BL(g(x)) olduğunu gösterecğiz. AL(f(x)) = A(x(a + a x +... + (n )a n x n + na n x n ) + a ) = Ax(a + a x +... + (n )a n x n + na n x n ) + a BL(g(x)) = B(x(b +b x+...+(n )b n x n +nb n x n )+b ) = Bx(b +b x+...+(n )b n x n + nb n x n ) + b AL(f(x)) + BL(g(x)) = Ax(a + a x +... + (n )a n x n + na n x n ) + a +Bx(b + b x +... + (n )b n x n + nb n x n ) + b (7) L(Af(x) + Bg(x)) = L(A(a + a x + a x +... + a n x n + a n x n ) + B(b + b x + b x +... + b n x n + b n x n )) = L(Aa + Bb + (Aa + Bb )x + (Aa + Bb )x +... + (Aa n + Bb n )x n + (Aa n + Bb n )x n ) = xaa + Bb + (Aa + Bb )x +... + Ana n + Bnb n )x n + Aa + Bb (8) (7) ve (8) denklemleri ( eşit olduğundan ) verilen dönüşüm lineerdir. 5) L : R R x x, L = (x x 3 x + x 4, x + x 3 ) 4 x x Verilen dönüşümün lineer olduğunu göstermek için her A = x 3 x 4, B = ve a, b R skalerleri için L(Aa + Bb) = al(a) + bl(b) olduğunu gösterecğiz. al(a) = a(x + x 4, x + x 3 ) = (ax + ax 4, ax + ax 3 ) bl(b) = b(y + y 4, y + y 3 ) = (by + by 4, by + by 3 ) L(aA + bb) y y matrisleri y 3 y 4 al(a) + bl(b) = (ax + ax 4 + by + by 4, ax + ax 3 + by + by 3 ) (9) ( ) ax ax = L by by + = (ax ax 3 ax 4 by 3 by + by + ax 4 + by 4, ax + by + ax 3 + by 3 ) () 4 (9) ve () denklemleri eşit olduğundan verilen dönüşüm lineerdir. Soru II: Aşağıda verilen lineer dönüşümlerin a) Çekirdeğini, çekirdeğinin bir bazını (tabanını ) ve sıfırlığını (dim Ker L) yi bulunuz. b) Görüntü kümesini, görüntü kümesinin bir bazını (tabanını ) ve rankını (dim Im L) yi bulunuz. c) Tanım kümesinin boyutunu bulunuz. Bu dönüşümler (bire bir) ve örten midir? ) k R + olmak üzere L : R R ile tanımlı L(x, x ) = (kx, kx ) fonksiyonu ) L : R 3 R 3 ile tanimlı L(x, x, x 3 ) = (x x 3, x + x 3, x ) fonksiyonu 3) A = 3 olmak üzere L : R 3 R 3 ile tanimlı L(x) = Ax fonksiyonu 6 4) A = 3 olmak üzere L : R R 3 ile tanimlı L(x) = Ax fonksiyonu 5 5) Düzlemin her bir noktasını bu noktanın y eksenine göre simetriğine dönüstüren fonksiyon L : R R 6) Düzlemin her bir noktasını O noktası çevresinde θ radyan döndüren L : R R ile tanımlı L(x, x ) = (x cos θ x sin θ, x sin θ + x cos θ) fonksiyonu. (A = olmak üzere bu dönüşüm L(x) = Ax şeklinde de tanımlanır.) Çözüm: ) k R + olmak üzere L : R R ile tanımlı L(x, x ) = (kx, kx ) fonksiyonu

3 NİSAN-4 MAYIS ZEYNEP KAYARMATEMATİK BÖLÜMÜLİNEER CEBİR-II DE a) KerL = {x R L(x) = R }, R = (, ) ve L(x) = (kx, kx ) = (, ) olacağından (x, x ) = (, ) dır. Yani çekirdek uzayı sadece sıfır elemanından oluşur. Çekirdek uzayını üreten bir küme yoktur, yani çekirdek uzayının bir tabanı B =. Çekirdek uzayının boyutu=l nin sıfırlığı = dimkerl =. b) ImL = {y R x R öyle ki L(x) = y} L(x) = (kx, kx ) = (y, y ) y = kx, y = kx, x, x R olacağından sistemin genel çözümü y = x y + x dir. v =, v = vektörleri görüntü uzayını üretirler. Ayrıca c v + c v = denklemi sadece c = c = için sağlandığından v, v vektörleri lineer bağımsızdır, yani B = {v, v } kümesi görüntü uzayının bir bazını (tabanını) oluştururlar. Bu durumda Görüntü kümesinin boyutu=im L nin boyutu= dim ImL = c) Tanım kümesinin boyutu= dim R = dim KerL + dim ImL = + = dir. L dönüşümü dir çünkü KerL = dır. L dönüşümü örtendir çünkü dim R = dim ImL dir. ) L : R 3 R 3 ile tanimlı L(x, x, x 3 ) = (x x 3, x + x 3, x ) fonksiyonu a) KerL = {x R 3 L(x) = R 3} R 3 = (,, ) ve L(x) = (x x 3, x + x 3, x ) = (,, ) olacağından (x, x, x 3 ) = (,, ) dır. Yani çekirdek uzayı sadece sıfır elemanından oluşur. Çekirdek uzayını üreten bir küme yoktur, yani çekirdek uzayının bir tabanı B =. Çekirdek uzayının boyutu=l nin sıfırlığı = dimkerl =. b) ImL = {y R 3 x R 3 öyle ki L(x) = y} L(x) = (x x 3, x + x 3, x ) = (y, y, y 3 ) y = x x 3, y = x + x 3, y 3 = x, x, x, x 3 R olacağından sistemin genel çözümü y y = x + x + x 3 dir. y 3 v =, v =, v 3 = vektörleri görüntü uzayını üretirler. Ayrıca c v + c v + c 3 = denklemi sadece c = c = c 3 = için sağlandığından v, v, v 3 vektörleri lineer bağımsızdır, yani B = {v, v, v 3 } kümesi görüntü uzayının bir bazını (tabanını) oluştururlar. Bu durumda Görüntü kümesinin boyutu=im L nin boyutu= dim ImL = 3 c) Tanım kümesinin boyutu= dim R 3 = dim KerL + dim ImL = + 3 = 3 dir. L dönüşümü dir çünkü KerL = dır. L dönüşümü örtendir çünkü dim R 3 = dim ImL dir. 3) A = 3 olmak üzere L : R 3 R 3 ile tanimlı L(x) = Ax fonksiyonu 6 a) KerL = {x = (x, x, x 3 ) R 3 L(x) = R 3} R 3 = (,, ) ve L(x) = Ax = 3 x x = x x 3 x + x + 3x 3 = 6 x 3 x + x + 6x 3 çözümü x x = dır. x 3 = x 3 5 olacağından sistemin genel v = 5, vektörü çekirdek uzayını üretir. Ayrıca v vektörü lineer bağımsızdır, yani B = {v } kümesi çekirdek uzayının bir bazını (tabanını) oluşturur. Bu durumda Çekirdek uzayının boyutu=l nin sıfırlığı = dim KerL = b) ImL = {y R 3 x R 3 öyle ki L(x) = y}

4 3 NİSAN-4 MAYIS ZEYNEP KAYAR MATEMATİK BÖLÜMÜ LİNEER CEBİR-II D y = L(x) = Ax = genel çözümü y y = x y 3 3 6 + x x x x 3 + x 3 6 = dir. x x 3 x + x + 3x 3 x + x + 6x 3 = y y y 3 olacağından sistemin v =, v =, v 3 = vektörleri görüntü uzayını üretirler. Ayrıca sadece v, v 6 lineer bağımsızdır, yani B = {v, v } kümesi görüntü uzayının bir bazını (tabanını) oluştururlar. Bu durumda Görüntü kümesinin boyutu=im L nin boyutu= dim ImL = Dikkat edilirse görüntü uzayının bir üreteci {v, v, v 3 }, verilen A matrisinin sütunlarıdır. Görüntü uzayının bir tabanı {v, v } ise, verilen A matrisinin lineer bağımsız sütunlarıdır. c) Tanım kümesinin boyutu= dim R 3 = dim KerL + dim ImL = + = 3 dir. L dönüşümü değildir çünkü KerL dır. L dönüşümü örten değildir çünkü dim = 3 = R 3 dim ImL = dir. 4) A = 3 olmak üzere L : R R 3 ile tanimlı L(x) = Ax fonksiyonu 5 a) KerL = {x = (x, x ) R L(x) = R 3} R 3 = (,, ) ve L(x) = Ax = 3 x = x + x 3x x = olacağından sistemin genel çözümü 5 5x x x = = dır. x Yani çekirdek uzayı sadece sıfır elemanından oluşur. Çekirdek uzayını üreten bir küme yoktur, yani çekirdek uzayının bir tabanı B =. Bu durumda Çekirdek uzayının boyutu=l nin sıfırlığı = dim KerL = b) ImL = {y R 3 x R 3 öyle ki L(x) = y} y = L(x) = Ax = 3 x = x 5 y y = x 3 5 + x x + x 3x 5x x = y y y 3 olacağından sistemin genel çözümü dir. v = 3, v = vektörleri görüntü uzayını üretirler. y 3 5 Yani görüntü uzayının bir üreteci {v, v }, verilen A matrisinin sütunlarıdır. Görüntü uzayının bir tabanı {v, v }, verilen A matrisinin lineer bağımsız sütunlarıdır. Görüntü kümesinin boyutu=im L nin boyutu= dim ImL = c) Tanım kümesinin boyutu= dim R = dim KerL + dim ImL = + = dir. L dönüşümü dir çünkü KerL = dır. L dönüşümü örten değildir çünkü dim R 3 dim ImL dir. 5) Düzlemin her bir noktasını bu noktanın y eksenine göre simetriğine dönüştüren fonksiyon L : R R, her x = (x, x ) R için L(x) = L(x, x ) = ( x, x ) dir. a) KerL = {x = (x, x ) R L(x) = R } R = (, ) ve L(x) = L(x, x ) = ( x, x ) = (, ) olacağından (x, x ) = (, ) Yani çekirdek uzayı sadece sıfır elemanından oluşur. Çekirdek uzayını üreten bir küme yoktur, yani çekirdek uzayının bir tabanı B =. Bu durumda Çekirdek uzayının boyutu=l nin sıfırlığı = dim KerL = b) ImL = {y R x R öyle ki L(x) = y} y = L(x) = ( x, x ) = (y, y ) olacağından sistemin genel çözümü y = x y + x dir. v =, v = vektörleri görüntü uzayını üretirler. Ayrıca c v + c v = denklemi sadece c = c = için sağladığından v, v lineer bağımsızdırlar. Yani görüntü uzayının bir tabanı {v, v } dır. Görüntü kümesinin boyutu=im L nin boyutu= dim ImL =

3 NİSAN-4 MAYIS ZEYNEP KAYARMATEMATİK BÖLÜMÜLİNEER CEBİR-II DE c) Tanım kümesinin boyutu= dim R = dim KerL + dim ImL = + = dir. L dönüşümü dir çünkü KerL = dır. L dönüşümü örtendir çünkü dim R = dim ImL dir. 6) Düzlemin her bir noktasını O noktası çevresinde θ radyan döndüren L : R R ile tanımlı L(x, x ) = (x cos θ x sin θ, x sin θ + x cos θ) fonksiyonu. (A = olmak üzere bu dönüşüm L(x) = Ax şeklinde de tanımlanır.) a) KerL = {x = (x, x ) R L(x) = R } R = (, ) ve Her θ R için L(x) = L(x, x ) = (x cos θ x sin θ, x sin θ+x cos θ) = (, ) olacağından (x, x ) = (, ) x x cos θ x. Yol: L(x) = L(x, x ) = Ax = = sin θ = ise x x sin θ + x cos θ x = x Yani çekirdek uzayı sadece sıfır elemanından oluşur. Çekirdek uzayını üreten bir küme yoktur, yani çekirdek uzayının tabanı B =. Bu durumda Çekirdek uzayının boyutu=l nin sıfırlığı = dim KerL = b) ImL = {y R x R öyle ki L(x) = y} y = L(x) = (x cos θ x sin θ, x sin θ + x cos θ) = Ax = (y, y ) olacağından cosθ sinθ v =, v sinθ = vektörleri görüntü uzayını üretirler. Ayrıca c cosθ v +c v = denklemi sadece c = c = için sağladığından v, v lineer bağımsızdırlar. Yani görüntü uzayının bir tabanı {v, v } dır. Görüntü kümesinin boyutu=im L nin boyutu= dim ImL = c) Tanım kümesinin boyutu= dim R = dim KerL + dim ImL = + = dir. L dönüşümü dir çünkü KerL = dır. L dönüşümü örtendir çünkü dim R = dim ImL dir. Soru III: Aşağıda verilen lineer dönüşümlerin verilen tabanlara göre matrislerini bulunuz. ) k R + olmak üzere L : R R ile tanimlı L(x, x ) = (kx, kx ) fonksiyonu b) B = {(, 3), (4, 5)} ve C = {(, ), (, 3)} tabanlarına göre ) L : R 3 R 3 ile tanimlı L(x, x, x 3 ) = (x x 3, x + x 3, x ) fonksiyonu b) B = {(,, 3), (4, 5, 6), (,, 6)} ve C = {(,, 3), (4,, 6), (,, )} tabanlarına göre 3) A = 3 olmak üzere L : R 3 R 3 ile tanimlı L(x) = Ax fonksiyonu 6 b) B = {(,, 3), (4, 5, 6), (,, 6)} ve C = {(,, 3), (4,, 6), (,, )} tabanlarına göre 4) A = 3 olmak üzere L : R R 3 ile tanimlı L(x) = Ax fonksiyonu 5 b) B = {(, ), (4, 5)} ve C = {(,, 3), (4,, 6), (,, )} tabanlarına göre 5) Düzlemin her bir noktasını bu noktanın y eksenine göre simetriğine dönüstüren fonksiyon L : R R b) B = {(, ), (4, 5)} ve C = {(, ), (, 6)} tabanlarına göre 6) Düzlemin her bir noktasını O noktası çevresinde θ radyan döndüren L : R R ile tanımlı L(x, x ) = (x cos θ x sin θ, x sin θ + x cos θ) fonksiyonu. (A = olmak üzere bu dönüşüm L(x) = Ax şeklinde de tanımlanır.) b) B = {(4, 6), (, 6)} ve C = {(, 3), (, )} tabanlarına göre Çözüm: ) k R + olmak üzere L : R R ile tanimlı L(x, x ) = (kx, kx ) fonksiyonu

6 3 NİSAN-4 MAYIS ZEYNEP KAYAR MATEMATİK BÖLÜMÜ LİNEER CEBİR-II D a) R nin standart tabanı B = {e = (, ), e = (, )} = C dir. Şimdi tanım uzayının taban elemanlarının L dönüsümü altındaki görüntülerini bulalım. L(e ) = L(, ) = (k, ) = γ ve L(e ) = L(, ) = (, k) = γ dir. Şimdi γ, γ vektörlerinin görüntü uzayının taban elemanlarının lineer bileşimi şeklinde yazalım. γ = c e + c e ya da bu sisteme denk olarak γ = d e + d e k sistemini yazabiliriz. Burada sol taraftaki matris birim matris olduğundan sağ taraftaki k matris aradığımız A matrisidir. b) Tanım uzayının bir tabanı B = {(, 3), (4, 5)} ve görüntü uzayının bir tabanı C = {(, ), (, 3)} olarak verilmiştir. Şimdi tanım uzayının taban elemanlarının L dönüsümü altındaki görüntülerini bulalım. L(, 3) = (k, 3k) = γ, L(4, 5) = (4k, 5k) = γ dir. Şimdi γ, γ vektörlerinin görüntü uzayının taban elemanlarının lineer bileşimi şeklinde yazalım. γ = c (, ) + c (, 3) γ = d (, ) + d (, 3) k 4k sistemini yazabiliriz. Burada sol taraftaki matrisi satır işlemleri uygulayarak 3 3k 5k birim matrise indirgeyeceğiz ve bu işlemler sonunda sağ tarafta oluşan matris aradığımız A matrisidir. k 4k R R k 4k R +R R k 4k 3 3k 5k 3 3k 5k 3 7k 3k R /3 R k 4k 7k/3 3k/3 k 4k C D I A olduğundan A = dir. 7k/3 3k/3 ) L : R 3 R 3 ile tanimlı L(x, x, x 3 ) = (x x 3, x + x 3, x ) fonksiyonu a) R 3 nin standart tabanı B = {e = (,, ), e = (,, ), e 3 = (,, )} = C dir. Şimdi tanım uzayının taban elemanlarının L dönüşümü altındaki görüntülerini bulalım. L(e ) = L(,, ) = (,, ) = γ, L(e ) = L(,, ) = (,, ) = γ ve L(e 3 ) = L(,, ) = (,, ) dir. Şimdi γ, γ, γ 3 vektörlerinin görüntü uzayının taban elemanlarının lineer bileşimi şeklinde yazalım. γ = c e + c e + c 3 e 3 γ = d e + d e + d 3 e 3 γ 3 = f e + f e + f 3 e 3 sistemini yazabiliriz. Burada sol taraftaki matris birim matris olduğundan sağ taraftaki matris aradığımız A matrisidir. b) Tanım uzayının bir tabanı B = {(,, 3), (4, 5, 6), (,, 6)} ve görüntü uzayının bir tabanı C = {(,, 3), (4,, 6), (,, )} olarak verilmiştir. Şimdi tanım uzayının taban elemanlarının L dönüsümü altındaki görüntülerini bulalım. L(,, 3) = (,, ) = γ, L(4, 5, 6) = (,, 4) = γ, L(,, 6) = ( 5, 4, ) = γ 3 dir. Şimdi γ, γ, γ 3 vektörlerinin görüntü uzayının taban elemanlarının lineer bileşimi şeklinde yazalım. γ = c (,, 3) + c (4,, 6) + c 3 (,, ) γ = d (,, 3) + d (4,, 6) + d 3 (,, ) γ 3 = f (,, 3) + f (4,, 6) + f 3 (,, ) 4 5 4 sistemini yazabiliriz. Burada sol taraftaki matrisi satır işlemleri uygulayarak birim matrise indirgeyeceğiz ve bu işlemler sonunda sağ tarafta oluşan matris aradığımız A 3 6 4 matrisidir. 3) A = 3 olmak üzere L : R 3 R 3 ile tanimlı L(x) = Ax fonksiyonu 6 a) R 3 nin standart tabanı B = {e = (,, ), e = (,, ), e 3 = (,, )} = C dir. Şimdi tanım uzayının taban elemanlarının L dönüşümü altındaki görüntülerini bulalım.

3 NİSAN-4 MAYIS ZEYNEP KAYARMATEMATİK BÖLÜMÜLİNEER CEBİR-II DE L(e ) = Ae = (,, ) = γ, L(e ) = Ae = (,, ) = γ, dir. L(e 3 ) = Ae 3 = (, 3, 6) = γ 3 Şimdi γ, γ, γ 3 vektörlerinin görüntü uzayının taban elemanlarının lineer bileşimi şeklinde yazalım. γ = c e + c e + c 3 e 3 γ = d e + d e + d 3 e 3 γ 3 = f e + f e + f 3 e 3 3 sistemini yazabiliriz. Burada sol taraftaki matris birim matris olduğundan 6 sağ taraftaki matris aradığımız A matrisidir. Diğer bir deyişle, eğer L lineer dönüşümü bir K matrisi yardımıyla ve görüntü uzayı standart taban ile veriliyor ise bu dönüşümün matrisi A = K dır. b) Tanım uzayının bir tabanı B = {(,, 3), (4, 5, 6), (,, 6)} ve görüntü uzayının bir tabanı C = {(,, 3), (4,, 6), (,, )} olarak verilmiştir. Şimdi tanım uzayının taban elemanlarının L dönüşümü altındaki görüntülerini bulalım. L(,, 3) = A(,, 3) = ( 4,, 4) = γ, L(4, 5, 6) = A(4, 5, 6) = ( 7, 7, 54) = γ, L(,, 6) = A(,, 6) = (,, 4) = γ 3 dir. Şimdi γ, γ, γ 3 vektörlerinin görüntü uzayının taban elemanlarının lineer bileşimi şeklinde yazalım. γ = c (,, 3) + c (4,, 6) + c 3 (,, ) γ = d (,, 3) + d (4,, 6) + d 3 (,, ) γ 3 = f (,, 3) + f (4,, 6) + f 3 (,, ) 4 4 7 7 sistemini yazabiliriz. Burada sol taraftaki matrisi satır işlemleri 3 6 4 54 4 uygulayarak birim matrise indirgeyeceğiz ve bu işlemler sonunda sağ tarafta oluşan matris aradığımız A matrisidir. 4) A = 3 olmak üzere L : R R 3 ile tanimlı L(x) = Ax fonksiyonu 5 a) R 3 nin standart tabanı B = {e = (,, ), e = (,, ), e 3 = (,, )} = C dir. Verilen L lineer dönüşümü bir K matrisi yardımıyla ve görüntü uzayı standart taban ile verildiğinden bu dönüşümün matrisi A = K dır. b) Tanım uzayının bir tabanı B = {(, ), (4, 5)} ve görüntü uzayının bir tabanı C = {(,, 3), (4,, 6), (,, olarak verilmiştir. Şimdi tanım uzayının taban elemanlarının L dönüşümü altındaki görüntülerini bulalım. L(, ) = A(, ) = (4, 3, ) = γ, L(4, 5) = A(4, 5) = (3,, ) = γ, dir. Şimdi γ, γ vektörlerinin görüntü uzayının taban elemanlarının lineer bileşimi şeklinde yazalım. γ = c (,, 3) + c (4,, 6) + c 3 (,, ) γ = d (,, 3) + d (4,, 6) + d 3 (,, ) 4 4 3 3 sistemini yazabiliriz. Burada sol taraftaki matrisi satır işlemleri uygulayarak 3 6 birim matrise indirgeyeceğiz ve bu işlemler sonunda sağ tarafta oluşan matris aradığımız A matrisidir. 5) L : R R dönüşümü her x = (x, x ) için L(x) = L(x, x ) = ( x, x ) olarak tanımlanıyor. a) R nin standart tabanı B = {e = (, ), e = (, )} = C dir. Şimdi tanım uzayının taban elemanlarının L dönüsümü altındaki görüntülerini bulalım. L(e ) = L(, ) = (, ) = γ ve L(e ) = L(, ) = (, ) = γ dir. Şimdi γ, γ vektörlerinin görüntü uzayının taban elemanlarının lineer bileşimi şeklinde yazalım. γ = c e + c e γ = d e + d e ya da bu sisteme denk olarak

8 3 NİSAN-4 MAYIS ZEYNEP KAYAR MATEMATİK BÖLÜMÜ LİNEER CEBİR-II D sistemini yazabiliriz. Burada sol taraftaki matris birim matris olduğundan sağ taraftaki matris aradığımız A matrisidir. Yani L(x) = Ax dir. b) Tanım uzayının bir tabanı B = {(, ), (4, 5)} ve görüntü uzayının bir tabanı C = {(, ), (, 6)} olarak verilmiştir. Şimdi tanım uzayının taban elemanlarının L dönüsümü altındaki görüntülerini bulalım. L(, ) = (, ) = γ, L(4, 5) = ( 4, 5) = γ dir. Şimdi γ, γ vektörlerinin görüntü uzayının taban elemanlarının lineer bileşimi şeklinde yazalım. γ = c (, ) + c (, 6) γ = d (, ) + d (, 6) 4 sistemini yazabiliriz. Burada sol taraftaki matrisi satır işlemleri uygulayarak 6 5 birim matrise indirgeyeceğiz ve bu işlemler sonunda sağ tarafta oluşan matris aradığımız A matrisidir. 4 R +R R 4 R R 4 6 5 4 3 4 3 R / 4+R R 9/4 R /4 R 9/4 4 3 3/4 9/4 C D I A olduğundan A = dir. Yani L(x) = Ax dır. 3/4 6) Düzlemin her bir noktasını O noktası çevresinde θ radyan döndüren L : R R ile tanımlı L(x, x ) = (x cos θ x sin θ, x sin θ + x cos θ) fonksiyonu. (A = olmak üzere bu dönüşüm L(x) = Ax şeklinde de tanımlanır.) a) R nin standart tabanı B = {e = (, ), e = (, )} = C dir. Verilen L lineer dönüşümü K = matrisiyle ve görüntü uzayı standart taban ile verildiğinden bu dönüşümün matrisi A = K dır. b) B = {(4, 6), (, 6)} ve C = {(, 3), (, )} tabanlarına göre Tanım uzayının bir tabanı B = {(4, 6), (, 6)} ve görüntü uzayının bir tabanı C = {(, 3), (, )} olarak verilmiştir. Şimdi tanım uzayının taban elemanlarının L dönüsümü altındaki görüntülerini bulalım. L(, ) = (cos θ sin θ, sin θ + cos θ) = γ, L(4, 5) = (4 cos θ 5 sin θ, 4 sin θ + 5 cos θ) = γ dir. Şimdi γ, γ vektörlerinin görüntü uzayının taban elemanlarının lineer bileşimi şeklinde yazalım. γ = c (, 3) + c (, ) γ = d (, 3) + d (, ) cos θ 5 sin θ sistemini yazabiliriz. Burada sol taraftaki matrisi satır 3 sin θ + cos θ 4 sin θ + 5 cos θ işlemleri uygulayarak birim matrise indirgeyeceğiz ve bu işlemler sonunda sağ tarafta oluşan matris aradığımız A matrisidir. cos θ 5 sin θ 3R +R R cos θ 5 sin θ 3 sin θ + cos θ 4 sin θ + 5 cos θ 3 cos θ + 7 sin θ cos θ + 9 sin θ R /3+R R 3 cos θ + 3 sin θ 5 3 cos θ + 4 3 sin θ 3 cos θ + 7 sin θ cos θ + 9 sin θ R / 3 R 3 cos θ + 3 sin θ 5 3 cos θ + 4 3 sin θ 3 cos θ + 7 3 sin θ 3 cos θ + 9 3 sin θ C D I A olduğundan A = 3 cos θ + 3 sin θ 5 3 cos θ + 4 3 sin θ 3 cos θ + 7 3 sin θ 3 cos θ + 9 3 sin θ dir. Yani L(x) = Ax dır.